水文水资源信息化建设现状及优化

2022-11-29冯保国

地下水 2022年6期

冯保国

(甘肃省水文站，甘肃兰州 730000)

当前，水资源匮乏问题越发突出，水资源管理中存在的水资源利用监管不到位等问题，导致水资源出现严重浪费现象。根据社会生产生活实际情况可以发现，以往水资源管理方式已经无法满足民众不断增加的用水需求，为了满足用水需求可以开展水资源信息化建设，提高水资源管理效率和质量，因此，我们主要研究水资源信息化建设现状和优化。

1 水文水资源信息化建设现状分析

我国水文水资源管理信息化建设受到相关部门重视，建设结果较好，例如长江水岸信息化建设是在长江水利委员会的指导下设置了水环境监测中心，其中包括水文站网建设、水文水资源监测、水环境监测评价、水资源调查评价等工作。近些年，大部分水域已经基本建设了计算机信息系统，形成了覆盖水域的广域网。长江委水文局已经建成了计算机骨干传输网，可以实现实时交换水情信息，并组建了互通网络可以迅速传输水文信息，能够实现远程视频。水文防汛计算机网络采用三级结构，主要包括一个一级节点、五个三级节点。安全方面，根据网络访问控制ACL技术和防火墙技术保护核心数据安全，网络采用虚拟子网技术过滤广播包，利用防火墙隔离并隐藏地址，保障内网安全。当前，长江委水文局已经实现了24 h自动报讯，基本能够做到实时水情信息同步传送，同时能够自己计量水位、雨量，实现固态存储，有些水文站甚至能够做到智能控制、GPS定位流量、ADCP流量在线监测和重要水文站网络视频监控[1]。另外，根据长江防汛水情要求，利用现代化信息技术构建了一体化系统，可以实时播报水情、提供信息支持、作出决策，为防汛提供保障。

2 水文水资源信息化建设问题分析

2.1 规划不足

当前，水文水资源信息建设尽管比较完善，具有专业性，但是在建设过程中需要花费大量资金作为保障，而水文水资源信息化实际建设过程中有些部门的认识不到位，缺乏专业性，对水文信息化建设整体规划不到位，无法为其建设提供可靠性技术、人才和暗杆，导致信息化建设水平达不到预期效果，无法保证信息化技术应用。

图1 水文信息收集传送流程

2.2 跨度较大

水资源信息化建设涉及范围广，不仅包括了人员和技术，还包括了水文测绘、监测站、环保、气象等内容，这些内容需要专业部门作为保障，彼此关系复杂，而不同部门的水文要求和标准也不同，建设跨度大，彼此融合困难，对人员素质和技能要求较高，同时工程项目特征不同，彼此差异较大，借鉴经验少，水文水资源建设和管理会受到影响[2]。

2.3 共享不足

长江委水文局和其他部门由于缺少政策支持导致信息共享不足，信息交换不到位，对水文水资源信息收集和信息综合性开发产生了不良影响，无法为水利事业发展提供高层次规划以及宏观决策的信息支持，对水利信息化效益提高产生了一定的限制。

2.4 服务不到位

针对防洪抗旱和水资源管理要求，水文信息基础设施建设比较薄弱，缺乏数据中心支持，导致还能洪水干旱预警调度、水资源监控预测、水生态环境监控等信息化服务无法在同一数据和应用平台上落实到位，大大降低了服务能力。

3 水文水资源信息化建设优化措施

3.1 加强规划建设

长江水文水资源信息化建设根据应用需求在取得显著成绩基础上解决信息化问题。因此，需要根据长江水文信息化情况明确水文信息发展情况、极端，并作出准确定位，加强规划建设，开展顶层设计，为水文信息化发展提供指导。根据信息化顶层设计思路和水文信息化实际情况对水文信息化建设进程梳理，从顶层把控好水文信息化，根据业务需求促进信息化建设工作[3]。同时，重点规划建设水利综合监测站网，通过完善展望系统平台了解各种信息，为站网规划设计、优化整合以及后续运行奠定技术基础。另外，根据水库群联合调度工作确定信息共享和运行管理机制，构件水库群信息共享平台，通过计算机、数据库、数据推送软件等实现信息拱箱，并将信息展示在信息服务和展示平台上，以便水库群能够实现联合调度。

3.2 完善专业建设

根据长江水文水资源勘测中心建设情况发现，水文水资源信息化建设项目建设管理需要专业高素质人员作为保障，对此，信息化建设时需要引进并培养高素质专业人员。根据建设要求和管理需求确定用人标准，提高人员招聘门槛，保证人员素质，并根据建设管理内容时间进行针对性人员培训，提高人员素质，保证工作专业，而通过专门的绩效考核制度可以约束激励工作人员，提高人员工作积极性。

3.3 优化信息化系统

为了提高水文水资源信息化系统水平，使其能够在水文信息和监管上发挥作用，需要根据长江水文水资源勘测局信息化建设现状及其中的不足优化信息化系统，采用先进信息技术提高系统实用性，形成以水文信息技术、政策和安全为保障全面覆盖的用户一证通、共享一张图和服务一站式的信息化管理系统。

(1)明确信息化建设组成。我国水文水资源管理信息化建设主要利用信息技术和计算机技术，同时开发了相应系统，该系统中涉及部分较多，为了优化水资源信息化建设，需要分析其组成部分。对于水资源信息系统而言，其主要结合了数学模型、仿真模拟和计算机网络这三个部分，可以有效收集管理信息，并在可视化基础上进行灌输区域调度[4]。此外，应用水资源信息化系统可以自动运行不同分水枢纽，提高水资源管理效率，同时降低管理误差，促进水资源发展。

图2 水文水资源信息系统架构

(2)优化信息采集和传输系统。水文水资源管理过程中，采集准确数据信息十分重要，因此实际工作时需要及时采集数据信息，收集管理范围内的设备和器材信息，优化信息采集系统，在我国现行基层测站与国家防总信息传输低于30 min基础上构件现代化的水文水资源数据信息收集系统，其可以实时监督区域水位、干渠等现象，并使用自记远传水位计、固态存储遥测雨量计进行观测，进而为管理工作提供可靠性信息。而基于计算机和互联网建立公共网络性质的水资源数据信息传输网络也十分重要，可以实现自动搜索基础数据，利用终端站和分中心逐渐进入到进入各种水文信息网络，通过互联网实现各地水资源信息共享，确保信息可靠及时，将水资源管理作用发挥出来，并满足防汛指挥、水资源监管、水质监测等要求[5]。

(3)优化水质和旱情检测系统。水文水资源管理信息化系统建设时，需要在灌溉范围内设置专门的监测设施，实时监测区域水质情况，及时发现水资源污染后利用管理系统模拟污染物扩散路径，提前预测扩散区域，做好污染物处理工作。另外，通过建设旱情监测系统可以提前监测降水、土壤等变化，合理分析管理区域情况，并确认管理区域旱情。若是监测发现水资源管理区域出现旱情，管理部门利用定位系统可以确定旱情具体区域，并及时采取有效措施预防处理旱情，降低危害。

(4)实时监控水雨情。根据系统地图上的浮动标注确定水位监测站、雨量站的水雨情信息，若是水情站点水位超出预警线或是某一限值则系统会自动报警，通知通过连接查询当地天气、卫星云图、雷达测雨、防汛等气象信息。

(5)优化基础信息网络和信息开发应用。一方面，通过优化基础信息网络完善水资源信息化系统建设，按照水利综合监测站业务中的水情报讯网络要求拓宽网络带宽和网络范围，并结合水文测报建设建立健全汛旱情报送网络，加大核心网络数据共享处理力度。另一方面，优化水资源模型、水沙数学模型、水质数学模型，合并武汉山LMS系统、水质数据整编系统和水文测报信息移动应用系统，通过虚拟化技术优化服务器，实现综合办公、合同管理和财务报销等一体化系统应用。