水资源管理中水利信息化技术的应用探析

焦培燕

（民勤县跃进总干渠管理处，甘肃 民勤 733399）

为了推动水利信息化技术的发展与应用，我国专门出台了一系列标准规范，如《水利信息分类标准》（SL/T701-2021），该标准明确了水利信息的分类方法、编码规则，如《水利信息数据库表结构及标识符编制规范标准》（SL479-2021），该标准为水利数据库建设、管理及维护提供了规范依据，如《水利信息系统初步设计报告编制规定》（SLZ331-2018）、《水利信息网建设指南》（SL434-2020）、《水利信息系统运行维护规范》（SL515-2019）等标准，明确了如何建管水利信息化管理平台。应该说，水利信息化规范标准体系的不断完善，为水利信息化技术的应用创造了有利条件，但从现实层面看，水利信息化技术在水资源管理中的应用现状并不乐观，既存在较多不足有待弥补，也具备较大的提升空间，基于此，探索水利信息化技术的有效措施，为我国“智慧水利”工程建设赋能，为水资源管理工作助力。

1 水资源管理中水利信息化技术的应用价值

1.1 水资源管理精细化

水资源的重要性不言而喻。从社会生产生活角度看，大自然中的水资源存在分配不均、供给不稳的问题，整体上表现为“东南多、西北少”及“夏秋多、冬春少”的特点，如何有效地利用水资源，自然成为水资源管理的重要议题。例如，通过建设各种类型、规模、功能的水利工程，按照人的意志实现水资源的调配，我国“南水北调”工程就是一个典型。通过应用水利信息化技术，可以提高水资源管理的精细化，人们可以借助卫星定位、遥感技术、数学模拟技术等，精准地估算一个地区的水资源存储量与水资源需求量，利用大数据分析、验算，获得最佳的水资源调配方案，以确保宏观格局下的水资源供需平衡。

1.2 水环境监测智慧化

水环境实时监测是对水资源进行管理的重要前提，传统人工监测不仅范围有限、效率低下，也无法实时、精准地掌握水环境真实样态。通过水利信息化技术，可以实现水环境监测智慧化，例如，在一个区域内所有河流湖泊、灌溉渠道、生活供水等水环境中布置水质监测系统，系统内部包括传感器、定位器、定性分析模块、远程通信模块等，用来完成特定水环境位置的水质数据收集、分析、传送等，管理人员可以全面掌控本区域所有水环境的水资源情况，系统还能够根据预先设定好的“水质标准阈值”进行水资源质量判别，一旦某一项污染物超标，立即触发警报机制，并协助管理人员追踪污染源。

1.3 提高防洪抗灾能力

防控抗灾是水资源管理的重要智能之一。通过水利信息化技术的应用，可以从两个方面提高防洪抗灾能力，一是静态分析，通过整合历史降雨数据，利用超级计算机运行防汛动态风险模型，模拟台风、暴雨、洪水的生成过程，可以从中找出洪水灾害发生的周期规律，如“50年一遇”“70年一遇”等情况，便于提前准备抗灾事宜。二是动态预测，借助气象卫星、遥感技术、物联网技术及大数据技术等，实时监控水环境的变化，对水资源不正常波动现象展开实时监控与分析，所得到的结果及时反馈到区域防汛应急指挥系统（中心），便于人工提前进行干预。

1.4 助力水生态的保护

在生态危机日渐严峻的背景下，保护水生态已成为社会共识之一。直观上理解，保护水生态是保护水资源的升级版，即除了避免水资源被直接污染之外，还要加强水体环境中的植物、动物及水源地要素的长期保护。按照“预防为主”的原则，水利信息化技术是水生态保护的重要助力，例如，将物联网技术、GIS技术、遥感技术等有机结合起来，针对特定流域水文水质展开跟踪监测，可以实时掌控污染源散布路线、“赤潮”爆发点等现象，指导相关单位做出最科学的防范措施。

2 水资源管理中水利信息化技术的应用困境

现阶段，我国社会已经全面进入信息化时代，但信息化技术在各个社会领域的渗透性并不同步，具体到水资源管理方面，对于水利信息化技术的应用仍面临一些困境，归纳起来包括四个方面。

2.1 水利信息化建设投入不足

尽管国家层面出台了一系列水利信息化建设规范标准，明确了水利信息化建设的重要意义，但仍有很多地区、部门对于水利信息化的认识不足、重视不够，导致主观上不愿意过多投入。而从客观角度说，“投入不足”现象与水利信息化投资规模大、技术门槛高、涉及主体多等有直接关系，究竟“该谁建设？”“用何种途径建设？”“按何种标准建设？”等问题并没有统一意见，由此造成了“有钱就干、没钱就停”的消极局面。例如，一些地区有着强烈的防汛抗灾需求，但大量资金投入到防汛抗灾的物资储备及基础设施方面，对于水利信息化技术的价值不够重视，以至于信息化设备陈旧、功能不全、维护不力等现象发生，由此取得的防汛抗灾成果是本末倒置的，即“防汛”让位于“抗灾”，完全违背了“预防为主”的原则。

2.2 水利信息化技术人才匮乏

如前文所述，水利信息化技术是一种“复合型技术”，对于水利信息化技术人才而言，不仅要具备丰富的水科学、地理学、气象学等知识，还要能轻松驾驭信息技术要素，如软件开发、数据分析、模型建构等。从高校专业教育角度看，水利信息化技术人才是非常匮乏的，水资源管理部门在招聘人员时，一般强调专业对口要求，而专业对口人才的信息化素养偏低，往往只会简单的计算机操作、软件应用，很少涉及水资源数据库设计、水环境监测软件开发、物联网架设等高门槛技术。从长远来看，为了应对梳理信息化技术的复合型特征，水资源管理部门需要构建独立培养机制。

2.3 水利信息化管理不够规范

立足水资源管理视域，水利信息化技术的应用主体与应用场景均是多元化的，要建成这样一个庞大的信息工程，并确保它能够高效运转，就需要多部门共同参与，如气象部门、消防部门、灌溉部门、防汛部门等。但在现实情况下，《水利信息系统初步设计报告编制规定》（SLZ331-2018）、《水利信息网建设指南》（SL434-2020）、《水利信息系统运行维护规范》（SL515-2019）等标准并未得到充分遵守，各个部门基于不同目的实施水资源管理，导致彼此之间协调不畅、各自为政，造成水利信息化管理缺乏规范性。从微观视角看，水利信息化管理不规范，主要表现为办公自动化水平低、数据库不兼容等，而在宏观上，即全国范围内的“水资源统一管理视角”，水利信息管理不规范会严重影响水资源数据共享、更新、可视化及发展趋势预测等。

2.4 水利信息资源利用效率差

现阶段，水资源管理主体对于水利信息化技术的应用价值了解不够全面，导致水利信息资源利用率差。究其原因，水资源管理主体基于“直接信息”形式利用水利信息资源，如水质信息、水量信息、汛旱信息、雨情信息等，这些都是可以通过直接观测及检测得到的，都可以归入属于直接信息的范畴。但事实上，通过对直接信息的整合、挖掘、提炼，可以应用在更具体、更有针对性的场景下。例如，针对特定地区的历史雨情信息进行挖掘，找出降雨量与城市内涝的对应关系，通过交叉对比、数据提炼、加权平均计算等步骤，明确造成城市内涝的“最小降雨量”，以降雨数据为参照，配合气象资讯，这样可以提高预防内涝的实效性。

3 水资源管理中水利信息化技术的应用措施

3.1 立足科学统筹规划，加大水利信息化建设投入

正所谓“工欲善其事，必先利其器”，为了在水资源管理活动中充分发挥技术优势，就必须加大水利信息化建设投入。但同时，必须彻底改变传统的水利信息化建设投入模式，从分散化向集中化发展，从“各自为政”向“系统协调”转型。首先，水资源管理主体要具有“大局观”，不要局限于一座水库、一条河渠、一个城镇的视野，通过统筹气候、降雨、地理、水文等要素，规划更符合自然属性的水资源管理区域；其次，以政府为主导，拓宽水利信息化建设资金来源，如“自然属性”水资源管理区域内，可能包括多个县、市、省份，在跨区基础上寻求多部门（如水利部门、农业部门、防汛部门等）的支持，具体形式不限，可以是财政拨款，也可以是技术人员。相对应的，这些部门获得水利信息化平台的使用权，以及全区域水资源数据的分享权；再次，在“自然属性”水资源管理区域内，建立“水利信息化技术中心”，负责水资源管理的一切业务。围绕技术中心，进一步创新融资形式，以保障水利信息化建设充沛投入。例如，与百度地图、高德地图等APP合作，将水资源及水资源相关的合法、合规信息打包出售，还可以在水利信息化技术应用的不同阶段，吸引企业、高校参与合作，共同打造“产学研一体化”模式。

3.2 落实岗位培训制度，提高从业人员信息化素养

客观上，水资源管理需要大量复合型人才，既要具备一定的水利教育经历与从业经验，同时对大数据、物联网、人工智能、系统集成等技术具有驾驭能力。立足当前，企事业单位、各大院校、社会教育机构等组织中，并没有这样现成的人才提供，基于此，水利资源管理部门应重视“自主培养”，在现有岗位人员中挑选学习能力强、富有创新精神的骨干，促进岗位培训制度的落实。以提高水资源管理人员的信息化素养为目标，落实岗位培训制度可以从三个方面展开，一是“因人而异”，通过综合评定从业人员的信息化水平，对标其在水资源管理业务中的具体工作内容，针对性的展开岗位培训，例如从业人员处在“分析员”的岗位上，可以重点学习大数据挖掘、分析、预测等技术。二是“因地制宜”，根据现实中水资源管理主要内容，展开对应岗位人员的信息化素养培育，如某地水资源管理主要针对一座水库进行，那么在岗位培训方面，可以突出“遥感技术”“无人机监测技术”“水质智能检测技术”等知识学习。三是“因势利导”，虽然以“自主培养”为基本形式，但不意味着水利资源管理部门“事必亲躬”，可以与地方高校、事业单位、科研部门、互联网公司等深度合作，基于“各取所需、合作共赢”的原则，加强水资源管理人员的信息素质培养。

3.3 强化标准贯彻落实，统一水利信息化技术范式

水资源管理不能局限于一城一地，更不能各部门之间相互独立，从水利信息化技术应用的角度说，必须要打破沟通隔阂、增强信息共享，这样才能满足水资源数据始终保持更新状态。而要实现信息共享，就必须统一水利信息化技术范式。一方面，加强“水利信息化”相关的标准贯彻落实，例如，《水利信息分类标准》（SL701-2021）中对于“部门网建设”设计了分层标准，明确了网络结构、设备、技防、服务、管理等固定模块，加强贯彻落实，有利于水资源管理结构体系的一致性。另一方面，在规范化管理的基础上，突出水利信息化技术的实用性，换言之，当地存在哪些水资源管理需求，信息化技术应用就落实到对应领域。

3.4 秉承智慧水利理念，提高水利信息资源利用率

从政策导向上说，我国已经全面开启了“智慧水利”时代，但处于方兴未艾的阶段，对于水利信息化技术的应用仍停留在“数字时代”。究其原因，主要在于水利信息资源的利用率不足，相关主体未能认识到“数据就是生产力”。基于此，水资源管理主体要秉承“智慧水利”理念，从两个方面提高水利信息资源利用率：一方面，专门筹备资金、聚拢人才，展开水资源管理平台（软件）开发，该平台用来全面收集、整合、分析水利信息资源。另一方面，建立“专家型队伍”，涵盖水文学、地理学、计算机学、数学等各领域的人才，专门对水利信息资源展开大数据挖掘，提供科学预测，为国民经济发展提供严谨依据。

4 结语

立足现实维度审视，水资源管理已经全面进入信息化时代，无论国家层面驱动的“智慧水利”，还是“互联网+”新业态下水资源管理思维、方法、技术等变革，都指向水资源管理低成本与利用高效化。在实践领域，通过加强信息技术与水资源管理的深度融合，例如统一水利信息化技术范式、提高人员信息技术素养等手段，能够为水资源管理全面升级提供可行性方案。