水利工程防汛抗旱體系建設與信息技術研究

鄧先亮

安徽省淠史杭灌區管理總局 安徽 六安 237005

引言

水利信息化是現代化發展過程中的重要環節，也是滿足水利建設發展的需求。水利信息化是防汛抗旱工作的重要途徑，其利用現代化的計算機技術和網絡通信技術，極大地改善了我國防汛抗旱工作。所以，將水利信息化技術運用到國家防汛抗旱工作中有著重要的意義。

1 水利信息化在防汛抗旱項目建設的重要性

近年來，旱災、洪澇災害頻發，加強防汛抗旱減災已成為當務之急，而將信息技術應用到水利工程建設中，不但能使水利項目的管理和維護得到進一步的強化，而且還能從信息技術的角度來提升水利工程質量[1]。特別是近幾年，我國水利工程建設的飛速發展，隨即暴露出的問題也越來越明顯，因此，需要運用更加有效的信息管理技術，提高應用效率，使防汛抗旱工作得到順利進行，并提供信息支撐。水利信息化是防汛抗旱工作的重要基礎，建立水利信息化系統，為科學地進行資源優化配置和測繪提供技術保證。當前水利部門的工作已不僅僅局限于對水資源進行合理配置，更要對水資源進行有效的保護，并不斷強化對水資源的合理保護與利用，對水資源的管理制度進行深入完善，為水利信息化的建設與發展提供切實的保障，以水利信息化的發展推動國家水資源的優化配置。水利工程建設中需要堅持十六字方針政策“安全第一、以防為主、常備不懈、全力搶險”不管是防汛抗旱，還是救援，都要根據實際情況，對其進行科學的規劃，按照客觀現實，運用現代信息技術，使相關工作的開展變得更加主動，把損失降到最小[2]。

2 水利防汛信息技術的特點

2.1 精確性

在水利工程施工中，如何更好地保證防洪工作的順利進行，已成為水利工程施工中急需解決的問題。在一定程度上，隨著計算機與衛星技術的同步發展，水利水電工程防洪減災工作的精度得到了極大的提高，為水利水電事業的長期發展打下良好的基礎[3]。

2.2 抗干擾性

從某種程度上來說，信息技術的抗干擾能力要強于其他的設備。例如，運用信息技術，可以對工作人員的能力素質、身體健康等指標進行合理的收集，并對可能發生的問題做出合理的預測，為水利水電工程建設和發展提供保證。

3 水利信息化在應用過程的現狀

3.1 信息化覆蓋不足

近年來，全國各地的水利部門都增加了對信息技術的投資，但由于水利部門的工作比較繁雜，對信息技術的需求也比較高，造成水利行業信息化建設不足，僅在初始階段對信息的采集、傳輸等方面無法滿足需求。當前的信息化應用技術僅能對河流的某一方面進行對應的監測，無法實現對河流信息數據的全面采集，并且存在規范與標準的不統一，這極大地阻礙了信息化管理的有效性。此外，在水利工程防洪抗旱工作中，存在著信息系統不能實時、準確地處理數據的問題，這也給工作帶來較大困難[4]。

3.2 信息化軟硬件投入及應用不足

由于我國地域廣闊，水災和旱災的地域范圍十分廣泛，每個省市的經濟條件和信息化水平都不平衡，這就造成了對信息化硬件和軟件的投資差別很大，也會影響到防汛抗旱工作中的信息傳輸效率，出現嚴重的滯后問題，無法滿足災害預警和后期防災減災工作的信息需求。當前在國內，水利部門的基礎信息數據種類繁多，涵蓋的范圍很廣，因此，對于具有高處理能力的硬件和軟件進行可靠的支撐，能夠很好地搜集與河流狀況、物資需求、雨水信息、旱情監測等有關的信息，另外，部分信息化基礎設施的建設不足，造成防汛抗旱工作的信息交流不暢，同時，也影響到有關信息的順暢傳輸。

4 水利信息化在防洪抗旱中的實際應用

4.1 水文信息數據庫在水利防汛中的運用

近幾年來，全國主要流域已積累了數十年的水文觀測資料，并在不斷增加和擴展，這些資料是重要的防洪基礎資料，要使其得到有效的應用，需要有大量數據和網絡分析。水利信息數字化的目的是方便查找相關數據，網絡化則可以方便傳遞信息，這些特點都為水文資料的使用創造了有利條件。防洪工作的幾個主要參數，如各種水位、雨量、流量的特性值、降水、產流時間等都是由原始水文資料經過微積分計算得到的。通過與預報資料和防洪排澇設施的工作狀態對比，可以為防洪決策提供參考，當前，我國水文部門已經進行了大量的工作，并且已經建成了一個龐大的網絡數據庫。

4.2 防汛視頻會商系統在水利防汛中的應用

目前，隨著計算機網絡技術的不斷完善，遠距離防洪調度系統在現代水利工程中的應用越來越廣泛。從會商集成信息的視角來看，其主要通過超文本系統將數據信息以視頻、圖片等形式展現，而會商信息集成具有動態性、便捷性、交互性和分布性等優點。在水利防汛中的會商視頻系統，是通過高速寬帶網絡，實現異地視頻的傳輸，以文字、圖像、音頻的方式，將各地的防汛節點以文字、圖像、音頻的方式傳送過來，使得防汛工作人員能夠通過視頻進行視覺溝通，使防汛工作人員不必再到現場。推進防汛視頻會商系統，可以讓水利防汛部門的門戶網站做出更快、更有效的決策，讓防汛指揮工作最大限度地發揮，還能讓洪水的調度、工程的監測、抗險減災變得更加的科學、合理、高效。

4.3 計算機網絡技術在水利防汛指揮決策支持系統的應用

通過應用計算機網絡技術防洪工作人員能夠利用計算機進行合理的收集、分析，這極大地增強了信息實時傳輸的準確性和時效性，在某種程度上，可以利用信息數據來控制水文數據、基礎信息、歷史數據，尤其是在水利建設中，在防洪救災的過程中，可以運用信息技術對輿論進行監控，從而進一步提升防汛指揮的準確性。

4.4 通信技術與計算機網絡在水利防汛中的應用

水文信息化是以通信和計算機網絡為基礎的一門學科，其在防洪減災中的應用，需要建立在通信與計算機網絡技術的基礎上。各級部門應積極地開展水文信息網的建設，增強各地區間的聯系，實現水文信息的共享。二是建立一套專門的水利防洪信息網，將防洪網集中起來，再通過光纜將其傳送到各個地區的水文信息中心，再通過光纖將其與全國的水利信息中心相連接，形成一個全國性的水利防災專網。

5 水利工程防汛抗旱體系優化措施

5.1 做好水利信息化建設的工程規劃

水利信息化建設使相關應用數據連接性與共享性能得到最大程度的發揮，在此基礎上，提出基于GIS技術的信息管理方法，其主要以實踐應用、網絡共享和創新技術為重點的規劃主題，同時也要與地方實際相結合，建立適合本地的水利信息化建設。但受到經濟狀況、社會環境等各種因素的限制，各個區域的經濟發展不平衡，現實目標也不盡相同，導致水利信息化建設比較單一，最后導致區域和其他部門等各不相同，因此，規劃方案的制定要根據實際情況進行，需要通過適當的市場機制來彌補技術不足和體制不健全等問題，各部門要做到信息共享，防止資源浪費。比如，要在國家層面上爭取地方居民的飲水、農業灌溉等方面的政策扶持，強化城鄉水利基礎設施建設和防洪抗旱防治體系的建設，并對水利信息化的數據進行統一的整理與分析，構建一個完整、具體的防汛抗旱信息化管理體系。

5.2 升級水利信息化系統

目前，在防汛抗旱工作中，水利信息系統的運用還停留在通信設備、數據采集、信息監控和數據分析等基本應用上，缺乏對防汛抗旱相關決策信息的更深層次的認識與研究，此外，有些地方水利設施還比較薄弱，其發展與應用存在一定困難。因此，有關部門需要充分發揮改建區本身的優勢，并結合各有關單位的科技成果，特別是要引進并運用某些比較成熟的水利防汛體制，并與其他部門進行協調，將其運用于實踐中。另外，為了保證防洪抗旱體系的穩定運行，還需加大對防洪抗旱體系的改造力度，在已有基礎的地方，積極探索其他的構建方式，采取“以工業帶動產品”的發展態勢，促進網絡信息化的實用化與升級換代。另外，當前我國水利信息化建設還存在著標準體系不健全、部分數據之間缺乏緊密的關聯、補償機制還沒有建立起來，所以，要提高信息化建設水平，也可以更好地實現信息資源的共享。

5.3 建立優秀的研發團隊

在防洪抗旱的實踐中，水利信息化的最后操作計劃需要由人力來進行，有關專業人士應針對實際需要與發展需求，制定有針對性的計劃，做好人才培養的相關工作，增加員工進修的機會。有關部門要針對崗位的實際需要，制定一套完善的信息評估體系和激勵機制，這可以使人才隊伍的內部結構得到優化，從而造就一支高素質的水利信息化建設和管理人才隊伍。同時，還應加強與其他企業、高校和科研機構合作，以多種形式為基礎，培育一批具有較高水平和較強綜合能力的人才。

5.4 建立水利行業規范

在水利部門開展防汛抗旱工作的過程中，涉及的基本信息內容十分繁雜，并且涉及大量的歷史數據，因此，需要以水利大數據為核心，制定標準化的管理體系，確定各項技術的需求，構建信息化的基礎設施、人員管理、數據資源的框架，并按照國家的水利建設標準，考慮到不同區域的建設需要，改進并更新相關的規范標準，確保標準的可擴充性，并為以后的系統更新及新技術的推廣做好準備。采用更為標準化的技術規范，需要立足于水利資源，合理地分配各類資源，有效地提升工程建設的效率，也可以按照水利信息數據標準體系，對編碼和信息進行分級，完成數據交換，空間資源中心，管理應用服務等方面的標準化工作，保證信息管理系統的規范化。

5.5 提高水利信息化設備的投入

隨著水利信息化工作的日益增多，對信息處理設備的需求也越來越高，這是保證信息處理效率和可靠性的重要保證。要實現對多樣化、海量信息的快速、準確處理，就需要提高系統中的設備的處理能力，在保證基本的處理容量的同時，也要及時地更新處理系統，只有如此，才能確保信息系統的正常運轉。在防汛抗洪過程中，該系統采集的資料除視頻、文字和圖像外，還包括災情、水文和水利、氣象、河流等各領域的信息，要求對信息系統的硬件進行持續更新，以保證在第一時間查找到有關的檔案材料，為下一步工作提供可靠的數據支撐。運用大數據技術，對電腦軟件進行實時更新，提升災難預警與緊急處置的能力。水利水電工程施工中，應根據實際情況做出正確的判斷，選用不同的信息技術，進行創新。因此，在水利工程施工中，需要認識到信息技術應用的重要性，并根據不同的情況，提出切實可行的實施方案，使信息技術在防洪工作中發揮更大的作用。另外，工作人員也能將各部門所搜集的信息材料上傳到網絡上，實現信息數據的即時分享，并通過增加對該信息系統的投資，全面提高信息化裝備的效率和技術水平。

6 結束語

綜上所述，在防汛抗旱工程的應用和技術推廣中，水利信息化起到了舉足輕重的作用。隨著電子信息化、現代通信技術、衛星定位系統等的持續發展與運用，各項網絡信息技術的綜合運用也得到了進一步的強化。有關部門要積極地進行各種網絡信息技術的研究與開發，并及時地解決這些問題，更好地服務于防汛抗旱工作。