孫青雪
【摘要】水文信息化技術在水利防汛工作中具有至關重要的作用,因此如何將水文信息化技術更好的應用在水利防汛工作中,是我國相關工作者研究的重點問題,本文主要探討水文信息化技術原理,并結合防汛實例,對水文信息化技術在水利防汛工作中的應用效果進行分析。
【關鍵詞】水文信息化技術;水利防汛;應用
【分類號】:TD327.3
由于我國是季風性氣候,降水量異常,容易發(fā)生洪水災害,這不僅影響人們的正常生活和工作,給我國工農(nóng)業(yè)發(fā)展帶來較大的經(jīng)濟損失,所以必須做好水利防汛工作,防止洪水災害的發(fā)生。近年來,我國水利事業(yè)取得了明顯的進步,但是水利防汛工作還存在許多不足之處,不利于我國水利事業(yè)的進一步發(fā)展,所以應積極引進水文信息化技術,它可以提高水利防汛工作效率,保證水利防汛工作的有效性,對促進水利防汛工作發(fā)展具有重要意義。
1水利信息化技術
1.1水利信息化技術的含義
水利信息化技術是指通過對現(xiàn)代信息技術的手段,包括計算機技術、通信技術、網(wǎng)絡技術、微電子技術、“3s”以及水利模型技術(圖1),實現(xiàn)的水文信息采集、傳輸、存儲、處理以及服務的智能化以及網(wǎng)絡化,更好的對水利信息資源進行開發(fā)以及利用,以此提高水利防汛工作的效率,保證水利防汛工作的有效性、合理性。
1.2水文信息化技術的建立
計算機網(wǎng)絡技術和通訊技術是水文信息化技術的重要組成部分,同時也是水文信息技術重要基礎,水文信息技術是在其基礎之上發(fā)展而來的。目前我國各級單位都建設了水文系統(tǒng)網(wǎng)絡,主要包括對外聯(lián)絡網(wǎng)絡和水利防汛專項網(wǎng)絡兩個方面,其水利防汛專項網(wǎng)絡還分為分中心上和分中心下兩級網(wǎng)絡,其中分中心以上的網(wǎng)絡為互聯(lián)互通計算機網(wǎng)絡,分中心以下的為“中心-衛(wèi)星”型汛情播報網(wǎng)。想要實現(xiàn)水文信息技術建立,需要在各級單位水文系統(tǒng)網(wǎng)絡的基礎之上進行合理的建立,從而實現(xiàn)水文信息的共享。
1.3水文信息技術的工作原理
對水文信息技術的應用,能夠建立覆蓋全國的水利信息網(wǎng),水文信息技術的工作原理為(圖2):水文信息技術的分中心上下兩級網(wǎng)絡能夠在分中心進行匯接,通過光纖線路將收集的水文信息傳送到各級水情信息中,然后各級水情中心將接收到的水文信息傳輸給國家水情信息中心。外聯(lián)防汛網(wǎng)是通過電信將互聯(lián)網(wǎng)接入進來,使得防汛機構能夠享受到互聯(lián)網(wǎng)服務。外聯(lián)防汛網(wǎng)和專項網(wǎng)絡的綜合布線系統(tǒng)主要由兩種技術組成,一種為千兆以太網(wǎng)技術,另一種為物理層面隔離,能夠保證網(wǎng)絡體系的安全性和穩(wěn)定性,能夠實現(xiàn)水利防汛工作的順利展開。
2水文信息技術在水利防汛工作中的應用
2.1計算機網(wǎng)絡和通訊技術的應用
計算機網(wǎng)絡技術所涉及的技術主要有兩種,一種為計算機技術,另一種為通信技術,計算機網(wǎng)絡技術是將兩者有機結合,從而構成計算機網(wǎng)絡技術,通訊技術則是通信技術一種形式,采用計算機網(wǎng)絡技術和通訊技術,能夠實現(xiàn)全國水文系統(tǒng)局域網(wǎng)的建立,實現(xiàn)水文信息的共享,在水利防汛工作中,通過對計算機網(wǎng)絡技術和通訊技術的應用,能夠準確、及時的獲取水文信息,能夠提高工作人員工作效率,保證水利防汛工作的有效性。由此可見計算機網(wǎng)絡技術和通訊技術是水利防汛工作的重要保障。
2.2水文信息數(shù)據(jù)庫的應用
在水利防汛工作中,水文信息數(shù)據(jù)庫能夠根據(jù)不同的信息數(shù)據(jù),對相關水文信息數(shù)據(jù)進行分類存儲和保管,同時還可以對數(shù)據(jù)庫中的水文信息進行檢索和發(fā)布,工作人員可以在數(shù)據(jù)庫中查詢、打印以及瀏覽所需要的水文信息。另外水文信息數(shù)據(jù)庫還可以對一些數(shù)據(jù)信息,如水庫信息、含沙量信息以及降水量信息等進行分析,最終得出統(tǒng)計結果,并以更加直觀的形式將結果呈現(xiàn)出來。由此可以看出水文信息數(shù)據(jù)庫在水利防汛工作中發(fā)揮著不可替代的作用,它能夠為防汛工作提供準確、完整的水文信息數(shù)據(jù),大大提高了水利防汛工作的水平。
2.3防汛可視會商系統(tǒng)的應用
防汛可視會商系統(tǒng)是一項現(xiàn)代化多媒體技術,具有動態(tài)性、便捷性以及交互性等優(yōu)點,所以被廣泛應用在水利防汛工作中,并在水利防汛工作中取得了良好的效果。防汛可視會商系統(tǒng)主要是采用遠程異地視頻模式,將各級水文信息數(shù)據(jù)以圖像、視頻以及音頻的形式呈現(xiàn)在會議上,使得各地防汛部門在網(wǎng)絡視頻中,就能夠了解不同地方的汛情,并根據(jù)具體的實際汛情進行分析和討論,使得各級防汛部門能夠及時的制定出科學、合理防汛調度的方案,保證水利防汛工作的有效性。
3防汛實例
3.1水文信息技術具體應用
以本水庫水文站為例。早先的水文信息采集發(fā)送運用過程,采取的是利用郵電線路進行水文發(fā)報,從而滿足水利防汛工作中的預報和調度所需的水雨情資料,該信息傳遞方式工作效率極低。為了提高工作效率,水文站又建立了無線電臺防汛網(wǎng),但是該方式仍然存在著水文信息傳輸方面缺點,如傳輸環(huán)節(jié)復雜,導致水文信息傳輸緩慢;易受天氣影響,導致水文信息傳輸?shù)牟粔驕蚀_完整;無法承擔較多的傳輸對象,嚴重降低了水文信息傳遞的質量,給防汛工作造成了較大的不便。隨著我國水利事業(yè)以及計算機信息技術的不斷發(fā)展,許多水文防汛部門都引進了先進的水文信息化技術,并將其應用在了水利防汛工作中,我站在政府的幫助下,從1996年-2006年開始逐漸將水文信息化技術應用在水利防汛工作中,采用水文信息化技術進行水文信息的傳輸工作,大大提高水文信息傳輸?shù)男?,保證了水文信息傳輸?shù)馁|量,大大促進了水文防汛工作的開展。
3.2水文信息化技術的應用效果
從1999年開始,本站開始大量使用水文信息化技術,建成了首批國家防總試點項目之一的由河海大學開發(fā)的青山水庫洪水預報調度系統(tǒng),并于2010年委托開發(fā)單位對此系統(tǒng)進行了升級改造。該系統(tǒng)核心之一就是水文數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),雖然當時對水文信息化技術應用的不夠熟練,但是經(jīng)過多年的實踐應用,水文信息化系統(tǒng)的在水利防汛工作中已經(jīng)發(fā)揮了重要以及無可替代的作用。通過對水文數(shù)據(jù)整編、查詢、統(tǒng)計等功能,做好洪水預報、洪水模擬以及模型修正,作出相應的調度方案,為水庫防洪調度決策提供及時有效的科學技術支持。在近幾年的“麥莎”臺風洪水、“羅莎”臺風洪水、“莫拉克”臺風洪水、2010年“3.6”春汛、2012年“??迸_風、2013年“菲特”臺風洪水、2015年的“燦鴻”臺風洪水期間等都發(fā)揮了重要作用。另外,青山水庫建成的大壩安全管理信息系統(tǒng)、實時安全調度系統(tǒng)等,系統(tǒng)集成了水雨情信息、工情信息、視頻監(jiān)控等多個支持防汛調度決策的系統(tǒng)。系統(tǒng)實時提供水庫流域準確、可靠的水情、雨情、工情信息數(shù)據(jù),為整個流域的防汛調度做出了突出貢獻。
隨著信息化技術的飛速發(fā)展,數(shù)據(jù)庫的應用更加的廣泛。建立的各類水文信息數(shù)據(jù)庫,如水文歷史數(shù)據(jù)庫、河道特征值數(shù)據(jù)庫等等。這樣不僅能夠實現(xiàn)對汛情信息的查詢,同時還能夠對有關水文信息數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計以及分析,大大縮短對水文信息的分析的時間,減少了水文技術人員的工作量,而且還提高了水文信息數(shù)據(jù)分析的準確性,有利于防汛技術人員做出科學、合理防汛調度決策,有利于更好的開展水利防汛工作。
在2012年臺汛期,太湖流域、錢塘江流域受到臺風的影響,降雨量增長過快,許多河道的徑流量發(fā)生暴漲,為了防止洪水災害的發(fā)生,在水利防汛工作中,采用水文信息化技術準確預測了雨情,了解各地的汛情,并根據(jù)各地的汛情,制定科學、合理防汛預案,并在最短時間內(nèi)傳輸給各縣市、城區(qū)。同時通過對水文信息化系統(tǒng)的應用,實現(xiàn)了對當?shù)匮辞榈膶崟r監(jiān)測,并將各水文測站的水雨情信息及時的匯總到防汛部門。由此可以看出,水文信息化技術在防汛工作中的應用至關重要,它能夠實現(xiàn)對雨情的準確預測,加強對各地汛情的了解,從而制定出科學、合理的防汛調度預案,同時還能實現(xiàn)水文信息傳輸?shù)目焖賯鬏敚訌姽ぷ魅藛T對汛情的實時監(jiān)測,為控制汛情提供了重要保證,從而避免洪水災害的發(fā)生。
總結:
綜上所述,水文信息化技術在水利防汛工作中的應用,能夠大大提高水文信息傳輸?shù)男?,加強對水文信息的分析和處理,為工作人員做出科學的依據(jù)提供重要依據(jù),對水利防汛工作具有重要的積極作用。所以筆者認為未來我國應加強對水文信息化技術的推廣和應用,以此提高水利防汛工作的水平,促進水利事業(yè)的不斷發(fā)展,這對于我國社會的發(fā)展也具有重要的現(xiàn)實意義。
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