丹東市農(nóng)村水資源管理信息系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計分析

王興國

（遼寧行政學(xué)院，遼寧 沈陽 110161）

丹東市農(nóng)村水資源管理信息系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計分析

王興國

（遼寧行政學(xué)院，遼寧 沈陽 110161）

水資源的合理開發(fā)利用是民生大計，因此，水資源的信息化管理受到國家和地方政府的高度重視。本文以遼寧省丹東市農(nóng)村為例，對農(nóng)村水資源的管理現(xiàn)狀進(jìn)行分析，指出建設(shè)農(nóng)村水資源管理信息化系統(tǒng)的必要性，并提出利用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來設(shè)計農(nóng)村水資源管理信息系統(tǒng)。

農(nóng)村水資源管理；信息系統(tǒng)；農(nóng)業(yè)工程；計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

1 丹東市農(nóng)村地區(qū)水資源管理現(xiàn)狀

1.1 農(nóng)村水資源開發(fā)利用情況

遼寧省丹東市全市的供水工程共有8 755處，農(nóng)村供水主要是鴨綠江的供水工程，水庫蓄水工程91處，主要分布在鳳城市、東港市和寬甸境內(nèi)。農(nóng)田水利工程可以灌溉全市6萬hm2水田；水力發(fā)電工程發(fā)電總量33萬kW，占遼寧省的1/3，帶動當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展，水力發(fā)電工程的發(fā)展?jié)摿薮螅凰帘３止こ檀罅M(jìn)行植樹造林和農(nóng)田基本設(shè)施建設(shè)，丹東市農(nóng)村地區(qū)山地和丘陵地形居多，山高土薄，植樹造林工程有效遏制了水土流失。同時，丹東市是遼寧省水資源比較豐富的地區(qū)，但水資源利用率較低，僅為9.8%，不到全省水資源利用率的平均值。此外，丹東市地表水資源工程以東港市蓄水工程為主，地表水資源工程的投資資金少，工程機(jī)構(gòu)管理龐大，基礎(chǔ)工程設(shè)施陳舊，影響供水。

1.2 丹東市農(nóng)村水資源管理存在的問題

丹東市農(nóng)村水利工程在資金投入上存在嚴(yán)重不足，農(nóng)村原有水利工程基礎(chǔ)設(shè)施老化嚴(yán)重且得不到及時的維修，利用效率較低。而且在農(nóng)業(yè)用水上存在較大問題，水污染比較嚴(yán)重，工業(yè)廢水和生活廢水的排放未得到任何的處理，嚴(yán)重污染江河水域的水質(zhì)，河流被污染給現(xiàn)有的水利供水工程帶來了潛在的危害。此外，為適應(yīng)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展，新建設(shè)的水利供水工程一般位于郊區(qū)河流的上游，這樣加大了水利供水工程的投資，提高了供水工程的成本。同時，水資源管理體制不完善，存在“一水多管”的問題，導(dǎo)致水資源的利用率較低。

2 水資源管理信息系統(tǒng)概述

農(nóng)村水資源信息系統(tǒng)設(shè)計［1］是建立在氣象、水情等方面自動收集，根據(jù)水資源管理的需要，建立穩(wěn)定的數(shù)據(jù)庫信息系統(tǒng)，使水利工程技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)結(jié)合到一起，利用水利工程的調(diào)度技術(shù)，利用計算機(jī)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)技術(shù)，采用科學(xué)的計算方法，圖形分析和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合的手段，制定出科學(xué)可靠的方案，水資源管理要長期對河流的雨水情信息及水庫的調(diào)度信息進(jìn)行預(yù)報，為水資源管理信息系統(tǒng)建設(shè)提供原始信息數(shù)據(jù)保證，對河流的天然徑流量進(jìn)行計算分析。

3 農(nóng)村水資源管理信息系統(tǒng)建設(shè)的必要性

丹東市的主要水源地是鴨綠江，水源水質(zhì)和水資源總量是影響丹東市城市發(fā)展的重要因素。因此，丹東市水利部門應(yīng)制定新建水利水源工程辦法，科學(xué)合理地調(diào)配丹東市的水資源。這就需要一個完善的水資源管理信息系統(tǒng)來對水資源進(jìn)行科學(xué)合理的管理。而現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)了丹東市農(nóng)村水資源管理現(xiàn)代化和水資源管理信息化的建設(shè)，農(nóng)村水資源管理信息化系統(tǒng)的建設(shè)有利于提高丹東市農(nóng)村防洪減災(zāi)能力，推進(jìn)水利現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程。

科學(xué)決策依據(jù)是以信息作為基礎(chǔ)，通過現(xiàn)代化信息建設(shè)，運用計算機(jī)信息技術(shù)可以獲得廣泛、科學(xué)的水資源管理信息。丹東市農(nóng)村水利相關(guān)部門有自己的一套應(yīng)用軟件業(yè)務(wù)系統(tǒng)，將收集到的大量的水情信息資料，通過水資源管理信息系統(tǒng)把數(shù)據(jù)資源整合到一起，數(shù)據(jù)庫中的資料可以實現(xiàn)共享，這樣可以避免資源標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一和兼容性差的問題。科學(xué)化管理對水資源管理信息系統(tǒng)非常重要，通過計算機(jī)信息化的建設(shè)開發(fā)出一套業(yè)務(wù)功能強(qiáng)大的應(yīng)用系統(tǒng)，建立水資源管理信息系統(tǒng)虛擬環(huán)境進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和研究，能夠提高信息化管理水平［2］。

農(nóng)村水資源管理信息系統(tǒng)是統(tǒng)一規(guī)劃的高效的綜合信息系統(tǒng)。在一些發(fā)達(dá)地區(qū)，水資源管理信息系統(tǒng)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，實現(xiàn)了自然資源管理和河流水資源管理的現(xiàn)代化。丹東市水利部門有多年積累的完整理論知識和豐富的經(jīng)驗，體系的管理和運行逐步完善，在信息化建設(shè)方面取得了一定的成效。但仍需結(jié)合實際，通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、地理信息系統(tǒng)和仿真等新信息技術(shù)的應(yīng)用，提高水資源管理效益，進(jìn)而提高水資源利用率。

4 農(nóng)村水資源管理信息系統(tǒng)設(shè)計分析

4.1 農(nóng)村水資源管理信息系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計

農(nóng)村水資源管理信息系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計主要是對水資源管理信息系統(tǒng)模型數(shù)據(jù)庫的設(shè)計，水資源管理信息系統(tǒng)在數(shù)據(jù)通信過程中對數(shù)據(jù)的處理方式主要是采用多模型交互式的處理方式。丹東水資源管理模型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括需水計算模型、水量實時調(diào)度模型、水資源優(yōu)化配置模型及鐵甲水庫、三灣水庫和土門子水庫聯(lián)合調(diào)度模型。丹東水資源信息系統(tǒng)設(shè)計模型系統(tǒng)圖如圖1所示。

圖1 水資源信息系統(tǒng)設(shè)計模型系統(tǒng)圖

三灣水庫、鐵甲水庫、土門子水庫調(diào)度模型，農(nóng)業(yè)果園的灌溉用水和水力發(fā)電的關(guān)系協(xié)調(diào)，丹東地區(qū)發(fā)生旱情水災(zāi)時調(diào)節(jié)水庫的補(bǔ)給，都是調(diào)度模型子系統(tǒng)的功能。需水計算模型對丹東地區(qū)城鄉(xiāng)生活用水、工農(nóng)業(yè)用水的基本情況進(jìn)行分析預(yù)測，對未來水量的需要程度和變化進(jìn)行估算，提供實時調(diào)度的數(shù)據(jù)信息依據(jù)［3］。水量實時調(diào)度模型子系統(tǒng)，是三灣水庫、鐵甲水庫、土門子水庫3個水庫水量調(diào)度的核心支撐系統(tǒng)，應(yīng)用信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫，通過模擬轉(zhuǎn)換的計算方法，完成水量調(diào)度的參數(shù)計算方案。年調(diào)度、月旬調(diào)度室水量實時調(diào)度模型的內(nèi)容。水資源優(yōu)化配置是結(jié)合丹東地區(qū)不同時期的水文預(yù)報，不同地區(qū)的需水情況對水資源進(jìn)行優(yōu)化配置。供水優(yōu)化系統(tǒng)是水資源管理信息系統(tǒng)的核心工作內(nèi)容，供水調(diào)度管理業(yè)務(wù)流程和工作內(nèi)容包括相關(guān)系統(tǒng)、工作內(nèi)容和工作流程，相關(guān)系統(tǒng)包括水資源預(yù)測預(yù)報系統(tǒng)、供水優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)、危機(jī)水量調(diào)度管理系統(tǒng)和供水信息管理系統(tǒng)。水資源預(yù)測預(yù)報系統(tǒng)工作內(nèi)容是降雨氣象預(yù)報、主要來水區(qū)中長期徑流預(yù)報和月旬徑流預(yù)報。供水優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)工作內(nèi)容包括水庫調(diào)節(jié)運用分析、年度可供水量分配、丹東地區(qū)用水計劃優(yōu)化和平衡、水量調(diào)度方案編制。危機(jī)水量調(diào)度管理系統(tǒng)工作內(nèi)容包括需水量的計算、預(yù)案執(zhí)行情況分析、編制危機(jī)調(diào)度預(yù)案和實時方案。供水信息管理系統(tǒng)工作內(nèi)容對水資源管理信息數(shù)據(jù)庫進(jìn)行規(guī)劃，調(diào)用歷年的用水、供水運行數(shù)據(jù)等。方案的計算結(jié)果顯示形式可以是圖表，對重要的指標(biāo)可以提供多個方案，然后對方案進(jìn)行對比顯示，也可以對計算結(jié)果進(jìn)行模擬仿真，對水庫水資源情況進(jìn)行三維模擬仿真，建立方案評價指標(biāo)體系，把方案分類存儲，根據(jù)方案計算結(jié)果生成調(diào)動文件。

4.2 農(nóng)村水資源管理信息系統(tǒng)軟件和數(shù)據(jù)庫設(shè)計

農(nóng)村水資源管理及其信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的建設(shè)采用Access數(shù)據(jù)庫，編程語言采用VB語言，平臺應(yīng)用地理信息系統(tǒng)。Access數(shù)據(jù)庫的特點是檢索速度快，并且可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行安全的存儲，這樣對數(shù)據(jù)的管理和維護(hù)方便，Access數(shù)據(jù)庫對信息進(jìn)行分類存儲，同時保證存儲信息的實時共享性。存儲數(shù)據(jù)格式可以是圖像，也可以是圖形文字。農(nóng)村水資源管理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的設(shè)計首先要對丹東地區(qū)水庫的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的整合，然后在此基礎(chǔ)上建立系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫和地理信息數(shù)據(jù)庫，其中系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫是用來存放水庫上游觀測到的水位和降雨等數(shù)據(jù)的基本資料，地理信息數(shù)據(jù)庫主要是存儲河流的地理位置信息和水利工程基礎(chǔ)設(shè)施分布情況的數(shù)據(jù)資料等。

農(nóng)村水資源管理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計包括水雨情數(shù)據(jù)庫、工情數(shù)據(jù)庫、地圖數(shù)據(jù)庫、社會經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)庫和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分三部分：客戶端終端系統(tǒng)、系統(tǒng)軟件應(yīng)用層、系統(tǒng)信息數(shù)據(jù)庫支持層。在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中各個功能的模塊之間是相互獨立的，水資源信息管理層包括氣象水文、水情、雨情、工情、災(zāi)情和監(jiān)測等；業(yè)務(wù)分析處理包括水文預(yù)測報告、洪水演進(jìn)模擬、災(zāi)情評估；會商決策服務(wù)系統(tǒng)包括會商決策服務(wù)、指揮調(diào)度和防洪搶險；地理信息系統(tǒng)包括空間數(shù)據(jù)查詢、水文站點發(fā)布、水位流量三維信息發(fā)布；數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫、實時數(shù)據(jù)庫、模型方法庫和知識庫，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫內(nèi)容包括基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)、歷史雨水情報等，實時數(shù)據(jù)庫內(nèi)容包括數(shù)據(jù)調(diào)動預(yù)測預(yù)報等，模型方法包括水文預(yù)報模型等，知識庫包括各種數(shù)學(xué)模型和圖形等數(shù)據(jù)。

5 結(jié)語

水資源管理信息系統(tǒng)的建立使水資源的管理真正實現(xiàn)科學(xué)化、信息化。水資源管理是社會化的問題，對水資源管理系統(tǒng)的設(shè)計要綜合考慮經(jīng)濟(jì)、社會等多方面因素，把信息化技術(shù)作為工具和平臺，嚴(yán)格規(guī)范水利相關(guān)管理制度。

［1］周志軍，雒文生.水文時間序列與水庫優(yōu)化調(diào)度的模擬研究［J］.武漢水利電力大學(xué)學(xué)報，1997（4）：34-38.

［2］鄭琳.面向水資源管理的決策支持系統(tǒng)的應(yīng)用前景［J］.能源技術(shù)與管理，2006（1）：71-73.

［3］王學(xué)軍，李懷耿.地理信息系統(tǒng)在水資源管理中的應(yīng)用研究［A］//濟(jì)寧市技術(shù)創(chuàng)新與可持續(xù)發(fā)展論文選編，2005.

S126；S271

A

1674-7909（2016）35-65-2

王興國（1983-），男，碩士，講師，研究方向：計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。