中小型水库信息化管理

王宾

摘要：中国水力资源比较丰富，水库的数量也较多，而大部分水库为中小型的水库，由于运行时间长，加之管理等因素，致使出现病险问题的水库数量不断增加。近年来，各级政府陆续对许多中小型水库进行除险加固工程建设。要使水库管理的效率不断提高就必须要通过现代化的科技成果把水库运行时的调度、水文以及气象等信息实施信息化整合处理好，利用信息化系统实现对水库的管理和监控，这样才能够实现水库管理的现代化，进而大大推进我国水利事业的发展與进步。

关键词：水库管理；信息化

1 水库管理信息化概论

1.1 水库管理信息化的主要内容

水库管理的信息化系统必须要包括水情预报信息、水库的基本信息、实时调度信息以及主要水库的调度模块等内容。其中水库的基本信息模块主要涵概了水库的自然环境、调度要求、流域梯级以及工程参数等，同时还可以对这些内容进行静态查询，可以采用B/S来实现这一模块。而预报及水情信息模块则需要处理水库和上下游河道之间的水位信息、控制断面水流量信息以及出入流量的过程等等。同时还要实现及自动预报该系统的连接，可以给出一些预见性的入库流量情况以及天气情况，进而为水库的调度与决策提供必要的基础性资料。水库调度这一模块主要涵盖了预报及水情信息模块接口，能够根据预报数据来选择适合的调度模型进行模拟调度与分析，进而为水库及三防的决策提供更好地服务。

1.2 管理系统网络的安全

因为水库的管理系统会涉及网络应用，所以网络的安全问题是极其重要的。特别是要防止水库的重要运行数据信息的破坏以及丢失。如果水库的管理信息系统出现安全问题，一般是采用病毒预警以及系统入侵警告这两种方式应对。其中系统入侵警告主要是通过对管理系统网络内部的一些数据包的授权扫描对各种非法入侵信息进行监测，可以采用实时监控、防火墙技术以及网络扫描等配合来完成。而病毒扫描主要是通过扫描进出信息管理网络的数据包来对网络文件进行监控，然后通过端口定位以及IP定位等技术手段对系统内部的各种病毒活动进行防范。

2 水库管理信息化的主要组成

2.1 雨水情报遥测系统

雨水情报遥测系统的建设任务是根据水库的实际情况，确定遥测站网布设方案和数据流向，通过分析选择通信方式和中继站位置，拟定数据传输网的组网方案。系统实现的主要功能有以下两点：

2.1.1数据收集功能：

遥测站通过传感器能自动采集雨量、水位变化后的新数据，经编码后（通过中继站）自动发送给终端。终端机系统能实时接收各测站（通过中继站）发送来的自报数据、应答数据和人工置数数据，能定时自动巡测或人工随机召测遥测站点的数据。

2.1.2数据处理功能：

遥测站对信源数据进行编码，终端机系统对收到的编码数据解码、纠检错、合理性判别、数据压缩，并分类存储、显示、打印各类数据报表及过程线等。雨水情报遥测系统完成一次全部遥测站的数据收集所需时间一般不超过10min，包括数据处理和预报作业所需的总时间不超过20min，可以大大提前防汛调度的预见期，为保障水库周边及下游人民群众的生命财产，发挥重要作用。

2.2 洪水预报调度软件系统

洪水预报调度软件系统主要功能是对雨水情遥测系统采集的各项实时数据进统行调用、处理，实现水库水情预报和调度作业。系统由数据管理子系统、洪水预报子系统和洪水调度子系统三部分组成。

数据管理子系统能自由存储、调用、导入导出降雨、蒸发、水位、有关退水过程线、模型参数、单位线、水库周边自然地理情况及工程说明、调度方式及规则说明、水库运行经验、组织机构与制度等基本资料信息。同时系统逻辑结构与机构图、水库及附属工程和防洪措施图、历次特大暴雨等值线图及调度过程图、不同频率洪水风险图、迁安路径图等图形信息也可以作为基本资料，由数据管理子系进行管理维护。数据管理子系统的功能还包括数据（模型）的录入、增加、更新、删除、转储、恢复、检索、下载和调用等。洪水预报子系统主要负责根据雨水情遥测系统传输过来的雨水情信息，对未来一段时间内的水文状况做出预报。预报成果主要包括：预报点处的水位、流量过程；洪水总量与重现期；某一流量值上的洪量及历时；洪峰值及峰现时间；出库站至防护点处的水位表现与大坝防护能力比较；防护点处水库出库对洪峰的贡献值等等。洪水预报子系统能对预报成果以图文并茂的方式显示，并实现对比分析、表、打印等功能。洪水调度子系统的调度方式包括最高库水位控制、最大出库流量或指定流量过程控制、防护点处水位或流量要求控制等。采用自动或交互式方式，生成调度运行方案，对入出库流量过程、库水位、库区淹没面积、蓄水量过程、水库调度及下游河道水位表现、某一流量上的洪量及历时、对防护点洪峰贡献变化等调度成果进行分析，能以图文并茂方式显示，并能提供每一个方案的损失值。洪水调度子系统还可以对各种不同调度方案进行系统化的管理，对每种方案的进出库流量过程、工程运用参数、下游河道水位、流量表现等进行存储，能对各可行方案进行列表对比，或采用某种算法进行优选排序。

3 实现水库管理信息化的重要意义

水库管理的信息化可以实现从传统的水库管理模式向现代水库管理的重要转变，从传统模式下对水资源的简单开发、治理以及利用转变成在对水资源进行开发、治理与利用的同时更加注重水资源的优化配置，从而实现对水资源的节约以及保护。信息化还是社会与经济发展与进步的必然要求，信息化能够使水库管理的水平以及决策水平大大提升，这样水库才能够为社会与国民经济的发展提供必要的保障。首先，水库的管理部门必须要向相关的部门提供必要的水利信息，其中主要包括旱情信息、洪涝信息、水工程信息以及水量水质信息等等，进而为水资源的综合管理、防洪以及抗旱等工作提供必要的服务。其次，水库建设的本身也必须要具备相关行业信息的支持，其中主要包括地质灾害、气候气象、生态环境以及区域经济等各个方面的信息。

4 结束语

水库管理的信息化建设是一个长期复杂的工作，需要投入的增加、观念的更新、技术的创新以和制度的完善等。在水库管理信息化的发展进程中管理人员必须充分认识到信息化管理对水库发展的重要意义。进而为社会的发展做出更多贡献。

参考文献

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[3]隆文非，黄金池.四川省水库安全管理现状分析[J].中国防汛抗旱