浅谈水库信息报汛质量考核程序设计与实现
2018-04-15
(陕西省水文水资源勘测局，陕西 西安 710068)
1 问题的提出
水库实时雨水情信息是为各级防汛抗旱指挥部门及时掌握水库蓄水及运行状况，进行科学防洪调度与安全管理的重要依据。为掌握及时准确的水库实时雨水情信息，省、市防汛部门采取了许多办法，要求各水库管理单位及时报送水库雨水情信息。但由于受管理机制、报汛设施、人员条件等限制，仍有大量水库、水电站、淤地坝(简称水库)没有有效报送实时雨水情信息的手段，给水库调度运用与安全管理带来严重影响。为此，省防汛抗旱总指挥部办公室委托开发了水库实时信息报汛系统，水库全部采用装有手机报汛软件的移动数据通信终端(手机APP)向省水文局水库接收平台报汛，省水文局统一负责信息接收、入库、检查以及质量考核，该系统自2013年投入运行。
随着手机APP软件系统投入运行，大量的水库、水电站、淤地坝开始报送实时雨水情信息，信息量急剧增多，但仍存在部分水库、水电站、淤地坝未报送实时雨水情信息，错报、迟报随着报汛信息量的急剧增多而加大，给防汛工作带来诸多问题。为有效提高水库信息报送数量和质量，提高我省水库报汛在全国的排名位次，从2016年开始，陕西省防汛指挥部办公室要求对全省有信息报送任务的水库进行报汛质量考核。由于水库数量众多，报汛任务各不相同，且隶属于十个市级防汛部门及不同水库管理单位，单靠人工进行报汛质量考核几无可能。如何对各水库管理单位及不同类别的水库按报汛任务进行报汛质量考核，并结合行政手段来提高我省水库信息报送的数量和质量，减少错迟报数量，本文将提出完整的解决方案。
2 解决方案
根据省防总下发的水库报汛任务：信息内容为入库流量、出库流量、蓄水量、库水位和日、旬、月降雨量；报汛时段为(1)安康、石泉、蔺河口3座大型水库全年每日2是、8时、14时、20时报汛；(2)其余10座大型水库和83座中型水库每日8时报送雨水情信息；非汛期每月1日、11日、21日8时报送雨水情信息；(3)34座重点小型水库、251座一般小型水库每日8时报送雨水情信息；非汛期每月1日、11日、21日8时报送雨水情信息；(4)骨干淤地坝每月1日、11日、21日8时报送雨水情信息；(5)在洪水期启闭闸门或溢洪道泄水时应及时报送完整的水库洪水过程，并按照涨水四级(4段4次)、落水三级(3段3次)报送水情信息。参与渭河、汉江洪水错峰调度的大型水库在调度期间按六级(24段24次)加报实时水情信息和预报、调度信息。
为实现对所有管理单位具有报汛任务的水库按不同时间段(通常情况是每月考核一次)进行报汛质量考核，并将未按照报汛任务报汛的水库按管理单位分别考核，传统的解决办法有两种：一种是人工逐站查询，查看一个月内每天信息报送情况，逐站分类登记，形成报表；另一种是将所有站一个月内的各类信息通过查询软件查询后，保存到EXCEL中，再进行排序处理，逐步分类检查登记；不论通过哪种方法，都存在效率低下，容易出错等问题，通常检查一个月的信息2个人需要5天左右，无法满足防汛工作对信息时效性的需求，不能起到对水库信息报送工作的指导、监督和考核的作用。
为了降低水库信息质量考核人员的劳动强度，增强考核时效性，增加报汛水库数量，提高信息报送质量，提升我省水库报汛工作在全国排位名次，对水库报汛任务涉及的报汛内容和报汛时段中具有确定性时间的(1)—(4)可通过计算机程序进行自动统计，形成报表，提交防汛指挥部门，防汛指挥部门根据此报表通过编发通报或下达文件的方式在全省范围内进行通报，督促相关单位加强督促和管理，有效提高报汛质量。
解决思路为：通过合理设计数据库和编制程序，结合实时信息报送情况，实现对不同单位、不同类别、不同时段、不同信息报送任务的水库信息报送质量的自动考核，形成水库消息报送质量考核统计报表，以供使用。
3 程序设计
3.1 数据库设计
本系统使用的是Microsoft SQL Server 2008 r2(或Microsoft Access)数据库，在数据库设计过程中，完全按照BC范式要求，既避免了数据冗余，又考虑到了数据之间的联系。
根据水情站观测项目和需求分析，建立多个数据表，用于存放水库站基本信息、管理单位信息、水库水情任务表和水库水情数据信息表等。
(1)水库站基本信息表ST_STBRRR_B
报汛站码 STCD char(8) 8
站名 STNM varchar(30) 30
地址 STLC varchar(50) 50
管理单位 ADMAUTH varchar(50) 50
水库类别 RSTTP varchar(10) 10
报汛等级 FRGRD Int 4
……
(2)管理单位信息表ST_CITY_D
管理单位代号 ID Int 4
管理单位 ADMAUTH varchar(50) 50
……
(3)水库水情任务表ST_STSMTASK_B
管理单位代号 ID Int 4
报汛站码 STCD char(8) 8
报送段次 DFRTMS N 2
降水量标志 PFL C 1
水位标志 ZFL C 1
流量标志 QFL C 1
蓄水量标志 WFL C 1
入库流量标志 INQFL C 1
出库流量标志 OTQFL C 1
……
(4)水库水情数据信息表ST_RSVR_R
报汛站码 STCD char(8) 8
时间 TM datetime 8
库上水位 RZ numeric(9, 3) 5
入库流量 INQ numeric(9, 3) 5
蓄水量 W numeric(7, 3) 5
库下水位 BLRZ numeric(9, 3) 5
出库流量 OTQ numeric(9, 3) 5
库水特征码 RWCHRCD char(1) 1
库水水势 RWPTN char(1) 1
入流时段长 INQDR numeric(5, 2) 5
……
3.2 主系统功能
数据录入：基本数据的录入、查询、修改、删除功能。
用户权限：根据用户权限可分为一般用户和管理员，一般用户只能完成数据查询、打印，管理员可进行全部操作。
报表输出：水库数据按照大、中、小和淤地坝分类生成报送情况统计表、按管理单位分类统计未报缺报实时信息统计一览表。
系统备份：根据需要对系统的基本数据和采集的数控数据信息进行数据备份。
3.3 设计方案
系统开发建立在Windows 7的基础上，采用Visual Studio 2010开发工具进行软件开发，部署在微软.net framework 4.0环境下，数据库采用SqlServer，能够很好的与省水文局的水情库兼容，共享数据。
根据程序提供的选项，本程序可在两种环境下运行，提高了程序的运行范围。
(1) 客户/服务器(C/S)及浏览器/服务器(B/S)模式
网络操作系统采用Windows 系列、Windows server 2008等操作系统，数据库管理系统采用Microsoft SQL Server 2008 r2，IE 6以上或兼容浏览器。
(2) 单机运行模式
数据库采用Microsoft Access关系数据库的单机运行模式。
4 结语
当今世界是数字化的世界，如何利用计算机的高速处理能力有效地解决工作中的实际问题，提高信息的利用率和工作效率，已成为当今的世界性话题。本系统的投入运行，有效减轻了管理人员的劳动强度，提高了工作效率。根据水库水情信息报送质量统计成果，结合行政手段，有效降低了错报、迟报数量，使我省大型水库信息报送率达100%，中型水库信息报送率由76%提高到95%以上，小型水库信息报送率由55.9%提高到75.8%，淤地坝信息报送率由11%提高到42.8%，有力推动了水库信息报送工作，为防汛决策提供了可靠依据。
