信息化技术在广西水文的实际应用_韦新一.pdf

广西水利水电 GUANGXI WATER RESOURCES&HYDROPOWER ENGINEERING 2023（1）广西水文利用信息化技术率先推出了“区市县”三级联动的运行模式，将网络技术应用在水文日常工作中，实现了全区所有水文站点雨水情信息的实时共享，同时强化新一代信息技术在水文行业的应用，推进水文信息畅通传输、智能处理，建成了集水文数据智能分析处理、水文业务规范化管理为一体的功能强大的业务系统，建立了广西水文云平台，打造了如APP、微信公众号、新闻媒体等多样化的服务产品，为广西水旱灾害防御的指挥、调度、决策等提供了科学有力的支撑。1广西水文信息化的先进性（1）数据采集快速可靠。传统的水文采用人工收集水文信息，主要是以人工观测、手动计算为主，每日8 时和暴雨洪水期通过观测工具查看并记录水位、蒸发、水温、岸温等，流量、泥沙则需要人为采集、测量后计算结果，遇到不利于人工观测的外界因素影响时，容易导致数据缺失，错过相关特征值的收集。现代水文利用信息化技术建立自动测报站，利用卫星或GPRS通信技术（早期用短波通信等等），可以迅速获得每510 min的水文数据，方便快捷，在人工难以施测的恶劣天气下，机器仍能照常工作，保持数据采集的频次密实稳定，为提高水文预报的准确度奠定基础。（2）数据存储更安全稳妥。传统的水文资料都是以纸质版进行保存，各水文中心站要将本站的检测项目分类装订，打印封面后由市水文中心统一保存，装订过程相对麻烦且随着资料逐年增多，所占位置大，纸质版的水文资料还有保质期短、容易损坏，不易查看历史资料等缺点，相比纸质版资料，使用计算机内存对水文数据进行储存，对资料本身来说更加安全，对使用者而言计算机储存不占位置、携带方便，便于搜索查看历史水文资料，同时也更加环保，节约资源。（3）成果发布及时、成果运用便捷。传统水文的水文数据发布和共享通过水文部门每年发布的水文年鉴的刊印和水文资料汇编来实现。水文年鉴一般是下一年度发布，只能提供历史水文信息服务，不能做到实时共享数据，无法及时将数据成果应用于实际工作，同时，纸质版的水文年鉴也不能满足计算机工作的要求。现代水文可通过水文专网和专门的平台实时共享全区所有水文站点的雨水情信息，实现数据随查随用，此外，现代广西水文重视成果的应用服务，不但分析水资源的各种变化趋势，还研究掌握水文信息的发展规律，进一步对水的相关信息进行分析研究，拓展水文成果的服务应用。2信息化技术在广西水文领域的实际应用2.1运行模式广西水文按照“一张网”“一朵云”“双平台”的模式运行。信息化技术在广西水文的实际应用韦新一1，庄婉莹2（1河池水文中心，广西河池547000，2广西水利电力勘测设计研究院有限责任公司，南宁530023）摘要广西水文运用信息化技术，采用“一张网”“一朵云”“双平台”的模式，大力提升了水文监测、预报、预警能力，为水旱灾害防御工作提供更高质量的服务。本文以都安水文中心站为例，介绍信息化技术在广西水文和县域水文机构中的实际应用进行。关键词水文信息化技术；一张网；一朵云；双平台；都安水文中心站中图分类号文献标识码文章编号1003-1510（2023）01-0058-05收稿日期2022-12-12作者简介韦新一（1992-），男，广西贵港人，河池水文中心四级主任科员，学士，主要从事水文预报、水文资料整编工作。新技术研究与应用 58DOI:10.16014/ki.1003-1510.2023.01.036广西水利水电 GUANGXI WATER RESOURCES&HYDROPOWER ENGINEERING 2023（1）（1）“一张网”。“一张网”是指广西水文使用计算机网络与卫星连接自治区、市、县三级的业务专网，是水文信息传输的“生命网”。广西的喀斯特地貌地形独特，山峦叠嶂，导致很多分布在大石山区的测站手机信号较差，因此广西各地巡测水文站都配备卫星电话，卫星播报信息通过网络向市、县水文机构逐级发布。为保证雨、水情数据信息传输的安全稳定畅通，广西建成了自治区水文中心-直属中心（市级中心，100M）-水文中心站（县级中心，20M）三级水文业务专网（如图1），覆盖广西各地的水文机构。通过接入防汛抗旱业务专网和水利厅电子政务外网，横向实现与大数据局、应急厅、自然资源厅、生态环境厅等部门互联互通。得力于广西水文“一张网”的大力发展，使得广西水文能整合县域内各个水文测站统一到县城集中办公，直属中心和水文中心站均配备现代化的会商室，通过“一张网”建立全区水文视频会商体系，自治区水文中心和12个直属中心配置42（60寸）高清DLP大屏幕视频会商系统，现已有38个水文中心站建成视频会商系统。图1广西水文的“一张网”（2）“一朵云”。“一朵云”是指广西水文云平台的建立。广西水文云平台租用公共云作为基础设施，按照“混合规划、一级部署、多级应用”的原则建立，纳入广西政务云统一管理（如图2）。广西水文云平台建设了统一存储、及时更新、安全可靠的数据资源仓，可供基层水文工作人员按月上传水文基础资料，亦可供各水文中心站在云平台上开展数据交换与管理，按季度交叉校核水文资料，从而改变了以往年终集中校核的工作模式，节省大量人力物力。三级网络支撑下县域水文中心站的建立，集成的业务系统、视频会商系统的完善，广西水文云平台的建成等一系列信息化技术的应用，大大提高广西水文人的工作效率。图2广西水文的“一朵云”（3）“双平台”。指业务平台和移动平台。业务平台为“广西中小河流水文监测预警预报服务平台”（见图3），该平台是广西水文与专业的软件开发公司合作研发的平台，也是广西水文统一集成的业务平台。它将各水情业务应用系统集成，整合应用系统相关功能模块，形成比较全面完善的业务平台，保证了数据的完整统一，能随时查看诸如测站基础信息、实时雨水情信息、辖区内水库信息、流量信息、江河含沙量信息等，更能直接导出相关的分析成果和更加可视化的图片显示工具，依据数据库图3广西水文的业务平台59能生成水流沙过程线、大断面图、面雨量柱状图等。水文职工可根据自己所在地域定制需要重点关注的区域，通过设置，雨量达到一定阈值自动发送到手机提醒，水位超警时系统发出报警声音等，一系列实用的功能大大提高工作人员的工作效率。移动平台是指水文易信通、广西水文掌媒公众号、新闻媒体。广西水文充分利用信息化技术推广移动水文服务平台，通过开发广西水文易信通APP、依托广西水文中心门户建立广西水文掌媒微信公众号以及与新闻媒体合作宣传等移动平台应用，向安装了对应软件的广大水文工作者和水旱灾害防御机构人员以及社会公众提供动态水文服务，构建高效、安全、便捷的水文信息智慧化服务（见图4）。图4广西水文的双平台结合应用2.2水旱灾害防御应用水情数据是水文工作的重要组成部分，使用精准的水情数据科学的预报出洪水信息，能给各级党委政府、水旱灾害防御部门进行防汛决策的重要参考依据1。水文业务平台通过水利专网集成到水旱灾害防御部门的“广西防汛抗旱业务系统”，提供了专属账号供防御处登录“广西中小河流水文监测预警预报服务平台”，可查看实时雨水情数据和图像。同时雨情数据还同步到“广西山洪灾害监测预警及信息管理系统”，供各级防御部门查看使用。广西水文定期发布的 水情信息 旱情信息 水量信息 等专报、快报、旬月年报，提供总结预测水雨情、水质、水量、旱情情况等服务，及时将预测信息共享到防御部门、防汛办、应急部门、政府部门等。当发生强降雨天气过程或应急影响启动时，广西水文部门积极配合相关部门的要求，加密对雨水情相关信息的报送，以供他们进行决策，为降低水旱灾害影响程度和保护人民群众生命财产安全提供依据。3典型县域水文机构对信息化的应用本文以都安水文中心站为典型，详细介绍县域水文机构的信息化运作。3.1都安水文中心站简介都安水文中心站前身是位于都安瑶族自治县红渡村的都安水文站和位于拉烈村的马陇水文站，2016年，河池水文中心整合都安辖区内两大水文站集中到都安县城办公并成立都安水文中心站，由传统水文测站分散、单一的工作模式，转变为具有信息枢纽、会商平台、服务桥头堡三大功能的现代化水文县域机构。都安水文测站整合成水文中心站后，引进了声学多普勒流速仪、电波流速仪、走航式ADCP、橡皮艇、OBS浊度仪、降蒸一体化、气泡水位计、全站仪等设备，一改80多年传统的人工观测收集数据、计算成果的工作方式，实现了全数据自动采集（见表1）。都安水文从2007年10月便开始自动监测水位、降水量，而流量监测还是以传统水文缆道托运流速仪为主，走航式声学多普勒流速仪为辅。2012年5月便开始流量采用水平式声学多普勒流速仪线自动监测，2015年起开始采用降蒸一体化系统采集蒸发雨量信息，2020年困扰都安水文几十年的水温项目也开始使用声学多普勒流速仪的水温采集功能，全面自动化收集水温数据。表1都安水文中心站监测服务方式对比项目水位、雨量流量蒸发泥沙水温、岸温水文服务传统都安水文人工定时定点观测人工流速仪施测、计算人工定时定点观测、计算人工采样烘干计算人工定时定点观测、计算水文年鉴现代都安水文气泡水位计、浮子水位计等走航式ADCP、电波流速仪、水平式ADCP等降蒸一体化设备OBS浊度仪自动检测、采集数据自动监测设备APP在线自助查看，水情专报、旱情专报媒体报道、微信公众号3.2都安水文中心站信息化运作模式（1）依靠广西水文“一张网”的延伸，都安水文建成了由四块60寸大屏、70 m2会议室组成的都安水文会商平台，自治区水文中心通过依托高速网络为支撑，能实现与河池水文中心、都安中心水文站韦新一，庄婉莹:信息化技术在广西水文的实际应用60广西水利水电 GUANGXI WATER RESOURCES&HYDROPOWER ENGINEERING 2023（1）的纵向互联，同时都安水文能与都安县气象局、都安县水利局横向互联展开会商，建成后的都安水文会商平台能邀请都安县党政相关部门人员、都安县气象局、水利局水旱灾害防御股工作人员到场进行会商，通过会商室的240寸大屏展示实时数据信息和各种图表查看都安县境内红水河、澄江、刁江、仁寿河等江河的水位流量关系图、历年同期江河洪水情况，都安县城面雨量柱状图等等各种以前只能以文字形式表达的数据，生动而丰富的展示水文自动化数据采集成果，为都安县党政领导和水旱灾害防御机构做出决策提供有力支撑。（2）依靠广西水文“一朵云”的形成，都安水文中心站的各类水文资料、比测报告、汛前自查情况、汛期值班日志、站内各项规章制度等均进行了无纸化处理，河池水文中心能随时查看河池市内各水文中心站的云平台资料。各中心水文站也能互相查看对方上传的水文资料，站内制度，便于互相学习先进做法。按照自治区水文中心要求，对基础水文资料逐月上传，按季度交叉校核。“一朵云”的建立一方面便于上层机构对下层单位的资料进行直接管理，也能督促按时按量完成任务，另一方面，数据得以稳妥保存，方便查看，及时的互相校核更能保证全年数据的正确率。水文基础数据资料是水情预报的基础，只有保证水文中心站的基础数据的完整，准确才能科学合理的做出洪水预报，将预报成果服务于都安县水旱灾害防御。（3）依靠广西水文“双平台”的结合，都安水文的职工可利用广西水文的集成业务平台中的值班系统进行“私人定制”，由于都安水文中心站管辖范围包含都安县、大化县，因此可定制都安县、大化县的澄江、刁江、地苏河、仁寿河、红水河为重点关注区并展示在平台首页，在系统中设定都安大化两县雨量达50 mm时通过平台将信息发送到值班人员手机，通过平台的“水位涨率过程线”、“历史洪水分析”“暴雨频率分析”等功能进行洪水预报。广西水文移动平台包含app和新媒体两种形式，都安县党政领导、气象局、水利局工作人员可在手机上安装“广西水文易信通”app，同时也可关注都安本地诸如“都安同城小助手”、“都安新闻在线”等公众号和官方媒体。都安水文的干部职工在利用业务平台做出洪水预报后将洪水信息发送到易信通app、微信公众号，前者能及时提醒注意避险提供决策支撑，后者能扩大水文行业知名度助力都安县水旱灾害防御。在2019年都安6.22洪水中，通过公众号发布的 都安大暴雨预警，这地方的人需要特别注意！一文，获得了1万多人次点击观看，信息化技术在广西水文的应用，为如都安水文中心站的基层水文机构提供了技术保障，随着水文行业影响力逐渐扩大，社会对水文的需求也越来越大。4结束语（1）广西水文的信息传输、数据资源、业务系统、信息服务采用“一张网”“一朵云”“双平台”的运行模式，填补了县级水文机构的空白，完善了自治区市县三级水文管理、服务与责任体系，建成了历史水文资料、实时水文资料无纸化数据库，丰富了水文服务内容。（2）广西水文的信息化具有监测手段自动化、信息采集立体化、数据处理智能化、服务产品多样化2等先进性，能够让水文管理更直接，水文数据收集更便捷，水文资料整理更稳定，水文预警预报更科学，水文服务更多样。（3）水文信息化技术的应用在水旱灾害防御中增强了防汛抗旱方面的工作。水文水情部门通过收集准确、可靠的雨水情数据信息，通过精准的演算，让预警、预报、预测更加具有科学性3，为广西各级水旱灾害防御机构制定决策提供依据。（4）县域水文机构依靠广西水文信息化技术，实现了全数据自动采集，水文监测、水文资料整编、水文预警预报、水文服务等能力大大提升。（责任编辑：刘征湛）61Actual application of information technology in hydrology of GuangxiWEI Xin-yi1,ZHUANG Wan-ying2(1.Hydrology Center of Hechi City,Hechi 547000,China;2.Guangxi Water&Power Design Institute Co.,Ltd.,Nanning 530023,China)Abstract:Information technology and the mode of a net,a cloud and double platforms are applied in the hydrologicalwork of Guangxi,which greatly upgrade the capability of hydrologic monitoring,forecasting and alarm,and provideservice of higher quality for flood and drought control work.Taking Duan Hydrological Central Station as example,an introduction was made on the actual application of information technology in hydrological departments of provincial and county levels of GuangxiKey words：Hydrological information technology;a net;a cloud;double platforms;Duan Hydrological Central StationWind power remote control transformation of phased array trimaranfolding boat and its application in flow measurementWEI De-ning,LI Li-ping(Luchuan Hydrological Central Station,Luchuan 537700,China)Abstract:In order to have the phased array ADCP trimaran folding boat permit remote control automatic flow measurement,remote control transformation was carried out by wind power technology without damage of the boat.Remote control flow measurement with this modified boat renders good application effect.An introduction was made onthe overall design of wind power remote control transformation,modification method and application of phased arrayADCP trimaran folding boat.Key words：Trimaran folding boat;wind power transformation;remote control;flow measurement（上接第 57 页）韦新一，庄婉莹:信息化技术在广西水文的实际应用62