关于水利信息化管理的思考_程功.pdf

154 2023 年 第 5 期 黑 龙 江 水 利 科 技 N o.5.2023 （第 51 卷）H e i l o n g j i a n g H y d r a u l i c S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y （T o t a l N o.51）关于水利信息化管理的思考程 功1，陈学义2，杨红卫1，尹桂平1，陈 璇1，王 刚1（1.南京市水利规划设计院股份有限公司，南京 210000；2.南京市长江河道管理处，南京 210011）摘 要：南京市“十四五”水务发展规划中提出“加快智慧水务建设”的要求，随着网络信息化及水务建设的发展需要，水利信息化管理也成为了水务发展势在必行的趋势。文章介绍了南京市水旱灾害风险普查工作的概况，通过本次水旱灾害风险普查的信息化处理方式，对水利信息化提出了一点思考及建议，为后续水利信息化建设提供可行思路。关键词：水旱灾害风险普查；水利信息化；预防调度一体化；水利一张图；智慧水务中图分类号：P426.616文献标识码：BThinking about Water Conservancy Informatization ManagementChengGong1;ChenXueyi2;YangHongwei1;YinGuiping1;ChenXuan1;andWangGang1(1.Nanjing Urban Water Conservancy Planning and Design Institute Co.LTD,Nanjing 210000,China；2.Nanjing Yangtze River Administration Office,Nanjing 210011,China)Abstract:Therequirementofacceleratingtheconstructionofintelligentwateraffairsisputforwardinthe14thFive-YearWaterDevelopmentPlanofNanjingCitywiththedevelopmentofnetworkinformatizationandwateraffairsconstruction,theinformationmanagementofwaterconservancyhasalsobecomeanimperativetrendinthedevelopmentofwater.ThispaperintroducesthegeneralsituationoffloodanddroughtdisasterriskcensusinNanjing,andputsforwardsomethoughtsandsuggestionsonwaterconservancyinformatizationthroughtheinformatizationprocessingmethodofthisfloodanddroughtdisasterriskcensus,whichprovidesfeasibleideasforthesubsequentconstructionofwaterconservancyinformatization.Key words：surveyoffloodanddroughtdisaster;waterconservancyinformatization;integrationofpreventionandscheduling;waterconservancymap;intelligentwaterconservancyaffairs0 引 言信息技术近年来发展迅速，对中国现代化建设进程起到了推进作用，对人民政府现代化管理模式和办公手段都有着良好的正面促进作用1-4，水利信息技术和管理技术也随之发生突飞猛进地改变，收稿日期2022-01-22作者简介 程功（1993-），男，黑龙江大庆人，工程师，硕士研究生，研究方向为水文水资源；陈学义（1994-），男，黑龙江双鸭山人，助理工程师，硕士研究生，研究方向为水利水电工程；杨红卫（1973-），男，河南洛阳人，教授级高级工程师，硕士研究生，研究方向为水文水资源；尹桂平（1984-），男，江苏宿迁人，高级工程师，硕士研究生，研究方向为水文水资源；陈璇（1987-），男，江苏南京人，高级工程师，硕士研究生，研究方向为水文水资源；王刚（1990-），男，山西忻州人，工程师，硕士研究生，研究方向为水文水资源。文章编号:1007-7596（2023）05-0001-04DOI:10.14122/ki.hskj.2023.05.017 155 2023 年 第 5 期 黑 龙 江 水 利 科 技 N o.5.2023 （第 51 卷）H e i l o n g j i a n g H y d r a u l i c S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y （T o t a l N o.51）想要使得水利管理精细化、标准化，完成“水务一体化”建设进程，水利从业者也要对现行的信息技术有所了解、深入学习，从而更好地应用在水利管理领域5-6。“二十大”报告指出：“全面建设社会主义现代化国家、全面推进中华民族伟大复兴”，国家工信部也同期表示：“要牢固树立以人民为中心的发展思想，增强新一代信息技术的均衡性和可及性，进一步推动信息技术成果开放共享，为扎实推进共同富裕贡献积极力量。”水利部于 2018 年印发有关加速推动智能水利工程健康发展的指示若干意见，于 2019 年印发智能水利工程总体设计实施方案，上述文件均对中国下一步水利发展的方向做出了明确指示，从国家层面进一步推行水利信息化和智慧水利建设。南京十四五水务发展规划中也提出：“加快智慧水务建设，构建南京市数字孪生领域和水务一张图，提高水务公共服务水平和监管效能，提升水旱灾害风险防控能力，强化工程建设管理和安全生产保障。”因此，随着科技发展和国家战略部署，水利建设的信息化更显得尤为关键。1 水旱灾害风险普查的主要内容为了落实国务院第一次全国自然灾害综合风险普查领导小组办公室在 2021 年 1 月 6 日进行的第 4 次全体会议的要求，水利部水旱灾害防御司于2021 年 2 月 10 日发布关于做好近期水旱灾害风险普查有关工作的通知，提出了修订水旱灾害风险普查方案的工作要求7-10。南京市水旱灾害风险普查主要分为“干旱灾害致灾调查”及“洪水灾害隐患调查”两部分。其中，干旱灾害致灾调查包含：2017-2020年供用水情况调查表、现状（2020 年）抗旱工程及非工程能力调查表、现状（2020 年）城镇水源情况调查表、2008-2020 年旱情及旱灾损失调查表共四张表，江苏省南京市干旱灾害致灾调查工作总结报告、江苏省南京市干旱灾害致灾调查数据审核报告共两份报告；洪水灾害隐患调查包含：水库安全隐患调查表、水闸工程安全隐患调查表、堤防工程安全隐患调查表、蓄滞洪区工程安全隐患调查表共四张表，江苏省南京市洪水灾害隐患调查工作总结报告、江苏省南京市洪水灾害隐患调查数据审核报告共两份报告及 1 份数据包。2 水旱灾害风险普查的信息化处理方式本次水旱灾害风险普查的信息化处理方式主要应用于水利部开发的全国自然灾害综合风险普查数据采集系统水旱灾害调查分系统（后称“系统”），其处理主要为数据及图形两方面。2.1 数据信息化处理干旱灾害致灾调的成果形式主要为 4 张表格，其中部分数据存在紧密地逻辑关系。如：2017-2020 年供用水情况调查表中存在【实际供水量】、【地表水（供水量）】、【地下水（供水量）】、【其它水源（供水量）】、【实际用水量】、【居民生活（用水量）】、【生产（用水量）】及【生态环境用水（用水量）】等多项数据。按照其概念存在以下逻辑关系：【实际供水量】=【地表水（供水量）】+【地下水（供水量）】+【其它水源（供水量）】，【实际用水量】=【居民生活（用水量）】+【生产（用水量）】+【生态环境用水（用水量）】，且【实际供水量】=【实际用水量】。上述数据的逻辑关系影响到本次水旱灾害风险普查数据的正确性及合理性，“系统”中对上述数据进行核查，如出现有悖逻辑关系的数据，则会出现警示，并无法保存。需要填报数据方进行核查后再次上报，有效地减轻了数据核查的工作量，并进一步促进干旱灾害风险普查数据的正确性及合 理性。数据的合理性和逻辑性是统计学中非常重要的一环。在以往的水利信息统计过程中，大部分数据的复核和纠正都要依靠人工核查，对核查人员的专业素养和责任心有着极高的要求。数据量较大的情况下，核查的人力成本和时间成本都相对较高，核查的准确程度也难以有所保障。通过本次水旱灾害普查，可知数据信息化在数据核查方面的重要意义，对于数据之间存在的逻辑关系，可以通过预先设置逻辑检查的方式对数据的重大错误进行预防和规避，不仅提高了数据准确性的保障程度，也节省了数据核查的人力成本和时间成本。通过本次水旱灾害风险普查工作，也可以展望未来信息技术进一 156 2023 年 第 5 期 黑 龙 江 水 利 科 技 N o.5.2023 （第 51 卷）H e i l o n g j i a n g H y d r a u l i c S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y （T o t a l N o.51）步发展的情况下，对于数据统计和数理统计的工作，可以建设更加完善的平台，设置更清晰、完备的数据逻辑，达到数据闭环、统计分析一体化的精准统计方式，走上科学的统计途径。2.2 图形信息化处理洪水灾害隐患调查成果的重要组成部分之一是由“系统”导出的数据包，该数据包包括了洪水灾害隐患调查成果中全部水库、水闸、堤防及蓄滞洪区的位置信息及相应工程信息，导出数据包中含有“.shp”文件，可应用于 ArcGis 等软件，使得普查数据可以更广泛地应用于各地水务系统把握当地水利工程信息，并有效地促进了水利信息化管理。自20世纪60年代加拿大地理信息系统（CGIS）诞生以来，人类拥有了以计算机来处理和分析带有空间属性的地理信息的能力，GIS 技术的核心技术是有效管理地理信息资源，对各维度的地理信息进行整合、汇编、计算、模拟、预测等，最终达成模拟计算或制图的目的11-12。随着近年来中国水利建设水平持续高速发展，防洪能力进一步提升，我国水利行业建设的重心已经从建设防洪圈等普遍的范围性防洪任务转变为寻找防洪薄弱点、补救溃口、完善防洪圈防洪能力等方向，因此对数据的精准整合、分析、计算、模拟、预测就显得尤为重要。GIS 技术能够帮助水利从业者对蓄水工程的选址、布局、测量、库容等进行精准计算，在开挖土方量、工程检测和工程局部形变的监测等方面也有所建树。最重要的是运用 GIS 技术还可以对地区水资源进行分区，可以对地区的水资源量进行计算和预测，达到精确化、标准化、科学化的有效管理模式，对于现状水利管理中的水资源分析和分配都具有里程碑式的意义。3 关于水利信息化的一点思考及设想3.1 水旱灾害风险区划研究水旱灾害风险区划是在水旱灾害风险普查的基础上，对普查数据进行筛选、汇编、分析、计算，将南京市分为若干网格，然后依据各区划单元的区划分析方案，基于一维水文水动力耦合模型计算每个河道断面不同频率对应的洪峰水位，利用洪峰流量-水位外延法求解“最大淹没水深（h）”等风险要素指标，进而计算得出区划单元的“综合风险度（R）”值，分别计算每个网格内洪水和干旱灾害的风险指数，从而确定干旱风险区划和洪水风险区划。上述结果是对水旱灾害风险普查成果的良好应用，同时也体现了现代化技术对水利信息处理的良好能力，是水利信息化的良好范本，但该成果具有一定的时效性，不具备长期参考的价值。本次水旱灾害普查是全国性的风险普查中重要的一部分，自区县、省市至水利部各级水利从业者共同努力、协同战斗的结果，其结果的价值对于水利行业的发展和水利信息化的推动不可估量，若仅是用于其时效期内水旱灾害的摸