水文现代化思考

对河北水文信息现代化的思考
□梁青武
河北水文工作目前主要包括水文测验、旱情水情预报、水资源利用、水环境监测等，为合理开发利用和管理水资源、加强防汛抗旱工作、保护水环境等提供水文信息服务。

因此，推动水文信息现代化建设也就推动了水利信息现代化的发展。

一、水文现代化建设要实现的目标
以防汛抗旱和加强水资源管理为出发点，用现代技术建设水文站网，用先进的技术手段处理水文信息，用科学的手段来进行水文现代化管理，全面提升水文服务水平，为减少自然灾害、提高水资源可持续利用水平、促进河北省的经济社会发展提供可靠技术支撑。

二、实现水文信息现代化建设要遵循的原则
1．超前思维原则
水文工作是水利工作的排头兵，在解决洪涝灾害、水资源短缺、水体污染和水土流失过程中提供决策信息。

利用超前思维来开展水文工作，为水利工作提供快速、准确、可靠、有利于决策的水文信息是非常必要的。

2．科技创新原则
在实现传统水文向现代水文转变过程中，应该依靠科技进步，用现代科技武装水文，用现代信息技术改造水文，逐步提高水文信息的采集、传输、存储、处理、发布等技术水平。

3．合理规划原则
推动水文现代化建设要统筹兼顾，确定水文信息现代化发展目标和工作任务，针对河北省具体情况，从实际出发提出合理的规划方案，高效利用有限资金进行水文现代化建设。

三、水文信息现代化建设的内容思考
1．城市水文站网建设
目前水文站网对主要河流水库控制基本完善，但城市水文建设还有很大完善的空间。

随着城镇化发展，城市防洪变得日益重要，及时预报暴雨后城市降雨、积水
等信息关系到城镇居民的正常生活和城市经济的发展。

建设包括：城市雨量站建设、城市积水监控等，可以利用3G技术实时传送易积水路段的图像信息。

利用3G技术开展水文监测的问题和难点：这类工程建设的一大特点是建设费用低，运行费用高，这与目前我省建设方式有所相悖，即工程建设易，运行维护难。

由于缺乏运行费制约了这类建设方式的发展。

2．水文设施设备现代化建设
经济发展带动了水文技术的发展，各类先进水文监测设备不断出现，这就需要制定完整的水文设施购置计划，按一定规格和标准去采购仪器设备，最大限度利用好有限资金。

其中，水情报汛站设施建设利用自动测报系统，实现在30分钟内将报汛站的水雨情信息传递至中央防汛指挥决策部门，这是水利现代化一项成功案例。

广泛利用现代技术装备武装水文行业，研制、引进水文先进仪器，加快流量及其他水文要素自动监测的实验研究与试点推广，水位、雨量、蒸发等水文要素监测全面采用固态存储或长期自记技术。

加强水质监测能力建设，完成全国重点水质实验室的设施改造与设备配置，规范水质监测断面设施，建设重点河段、水源地的自动监测设施；建设水质移动实验室，提高对突发性水污染事件的快速反应、机动监测能力。

3．水文测报向自动化方向转化
要利用水文现代化带动整个水利现代化。

在实际工作中，水文测报技术要利用先进的科学技术，对水文信息进行实时自动监测、处理、储存和传输，有效提升站网功能，为解决洪涝灾害、水资源合理利用、水污染防治和水环境保护提供服务。

首先，以防灾减灾为目标，完善报汛测站的测报自动化建设。

按照统一标准和技术指标完善改造水文系统已建测站的自动测报设施，加强已建系统的联网和集成，建立并利用好水情数据库，多途径向社会发布水情信息。

第二，完善水文自动测报功能，加强水质、地下水、旱情等涉水参数实时信息的采集和传输，建立完善的各类水文信息库。

第三，完成水资源管理、水环境保护及其他经济和社会可持续发展所需的涉水信息的自动监测和系统拓展。

增加对社会服务范围，使相关水文信息和成果更接近普通老百姓，深入群众的日常生活。

比如：增加饮用水源地自动监测，快速准确的报告水质信息；利用水文数据库向社会及时发布河北省各地水资源可利用量等。

4．建设强大的水文信息网络化服务系统
要利用现代信息技术，在计算机网络的支持下，形成分层次、分地域的水文信息系统，将水文信息的处理、存贮、共享集于一体，为不同用户提供服务。

以深层次分析加工后的水文信息系统、综合的专业知识性信息为主，从根本上改变水文信息服务手段单一的传统方式。

水文信息发展狭义上可以进行以下三方面的建设：一是建立全省水文广域网，将网络涵盖到测站，增强测站监测信息上报通讯能力。

基层可以利用加速VPN进行组网，建立测站与直属局、测站与省局、直属局与省局、省局与整个水利系统的多重网络连接体系，增强目前水情广域网覆盖范围和传输能力。

二是建立完整的水文数据库，包括基础水文数据库、水情信息数据库、墒情信息数据库、水质信息数据库、地下水信息数据库等，对相关数据库加强开发和利用，增强网络发布能力。

三是努力开发网络应用服务，建立水文系统真正的视频会议系统；加强门户网站的建设和管理，提高水文行业的知名度；加强网络安全管理，保障网络服务的安全运行。

四是建立水文信息会商系统，利用强大的水情预报、水文测验、水质监测、地下水监测能力，建立对未来水势发展、水体污染状况的会商预警系统。

四、加强水文信息业务系统建设
以信息服务系统建设为重点，形成体现现代化水平的水文信息服务系统框架体系。

1．水文资料测验整编系统建设
采用现代控制技术及水文量测技术，开发、引进适用的测量仪器及计算机软硬件，更新与完善水文测验设施设备，提高测洪能力，实现水位、雨量等水文要素采集的自动化，并通过对现有设备和技术的改造，实现铅鱼缆道的全自动化和吊箱缆道的半自动化测流；通过采用CPS定位技术，实现测船流量测验定位、单条垂线测验的全自动化；采用ADCP声学多普勒流量剖面仪施测河流流量。

积极研究含沙量测验技术及方法，引进试验在线式测沙仪，努力实现含沙量变化的实时监控。

在测站全面推广应用计算机技术，开发功能完备的各种水文要素整编软件和处理系统，实现对各类报表、过程线、历史与现实对比图形等进行可视化分析；实现智能化或以交互方式生成、修改水位-流量、单-断沙关系线，率定相关的数学模型或查算表，供流量推算或断面平均含沙量推算使用；能够按《水文资料整编规范》的要求，完成各类水文资料的整编。

2．水雨情预测预警会商系统建设
建立有效的水雨情预测预警会商系统，提供多种历史和实时水情、雨情、墒情信息，提供友善的人机界面，为防洪调度高层次决策提供会商服务。

包括全省重点地区的计算机网络建设、水雨情遥测系统建设、监视系统建设和显示系统建设。

在
进一步加强网络建设和遥测系统建设的基础上，重点加强监视系统建设和显示系统建设。

把现场画面、声音等各方面的信息直接传到水雨情会商中心，并可与有关领导进行联网，能向各级防汛部门提供直观的水雨情变化及各种工情信息，可异地参加各种防汛会议，为防汛调度、决策指挥等提供及时可靠形象直观的信息服务。

3．水量水质预测预警系统建设
建立水量水质预测预警系统，实行水量水质的统一监测、综合分析和信息统一发布对水资源保护和水污染防治工作十分重要。

根据不同流域的水文及区域入河排污量和污染负荷状况，利用计算机技术，通过规范化的信息管理，研究不同水文区域的量、质综合分析方法，利用网络技术发展实时水量数据库和水质数据库，针对重要区域河流断面和重要行政区界断面建设水量水质预测预警系统，满足各级水行政主管部门及社会公众对水质信息的需求，提高对突发恶性水质污染事故的预测预警及快速反应能力，为全面掌握全国水体的水资源质量，进行功能区纳污能力计算和排污控制决策提供全面服务。

4．地下水监测预警系统建设
根据经济社会发展需要，建成科学、合理、功能齐全的全省地下水监测站(井)系统。

建设地下水自动监测体系，利用现代信息技术，建设监测信息中心和数据库，研究开发应用服务系统，实现信息采集、传输、处理的自动化，达到基本监测站(井)的水位、水量、水质等监测项目自动监测，监测信息实时传输，准确分析和预报地下水动态，实现信息采集、传输、处理和预报的现代化，为可持续利用地下水，加强水资源管理保护和抗旱等工作提供准确及时的地下水信息。

5．河道地形演变监测系统建设
河道地形演变监测系统是一种采用现代科学技术对水流泥沙影响河道地形演变情况进行自动化监测的系统。

要充分利用现代科学技术，采用GPS定位配回声仪测深的水下地形观测系统对河道地形进行测量，采用测图数字化软件系统进行陆上测图，采用在线式振动测沙仪、感光测沙仪等先进仪器对水流泥沙进行测验。

通过计算机网络技术，研究开发河道地形演变监测自动化系统，形成对河道地形演变的实时监测。

五、水文信息现代化建设的保障措施
(1)加强领导。

加强对水文现代化建设工作的领导，研究水文现代化建设过程中出现的新情况，切实解决水文现代化建设工作存在的问题。

(2)制定水文现代化建设总体实施方案。

水文现代化建设应在总体规划的指导下，制定一个具有可操作性的总体实施方案。

(3)建立一套适合现代化管理的水文管理制度。

对网站建设，信息采集、处理、传输，水文资料管理等制订一整套规范化的规程规范和管理办法。

(4)加强人才队伍建设。

培养一支懂技术会管理的人才队伍，通过调整、引进、培养，建设一支有学科带头人领头的，以技术型人才、专科以上学历为主体的人才队伍。

(5)加强水文科技工作。

探索先进的水文监测技术，开发和利用先进的水文监测设备。

(6)建立稳定的投入机制。

水文现代化建设是一项投入产出比较高的工作，省内应加大建设投入，增加运行维护经费的来源渠道。