浅析“智慧水利”及其应用

浅析“智慧水利”及其应用

王雪松

当前社会正处于一个飞速发展的时期，信息化、智能化等高新科技是这个时代的主题。而智慧水利是水利行业迈向水利现代化的重要组成部分，是反映水利现代化水平的重要标志，提高了水利工作者的工作效率，为人民群众的生活质量提供了保障，推动了创新型国家的建设。

一、“智慧水利”的定义

“智慧水利”就是利用信息化、智能化、数据化帮助传统水利迈向现代化水利的一个过程。主要是以数据采集、传输、存储和管理为基础，通过运用先进成熟的通信、卫星影像、计区平原水库。建成后，水库面积可达23100亩，蓄水总量4620万m；利用滨湖历史塌陷区和鹿洼煤矿塌陷区建设滨湖、鹿洼平原水库。建成后，滨湖水库占地面积732.77亩，蓄水总量190.5万m3，鹿洼水库面积2880亩，蓄水总量960万m。同时加强主要河流沿岸生态环境的恢复与建设，发展休闲农业，乡村旅游和区域产业为一体的生态旅游区。

2.平原水库建设要与土地利用规划紧密衔接

在济宁市土地利用规划中，任城区北部为高效农林土地利用区，中部为综合产业土地利用区，南部为滨湖生态土地利用区，这就要求平原水库在建设中要与土地利用规划紧密衔接。北部治理区以恢复耕地为主要治理方向，阳城煤矿采煤形成的阳城塌陷区为重度塌陷区，无法复耕，利用其建设阳城平原水库，建成后，阳城平原水库面积2500亩，蓄水总量583.34万m3，可为北部治理区提供稳定的灌溉水源，有助于耕地的恢复。中部治理区以休闲观光旅游为主要治理方向，利用岱庄煤矿采煤形成的孟

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算机网络、信息采集与处理技术手段，建立以信息采集与管理业务为核心，服务于防汛调度监控、水环境监测等业务的信息化与卫星影像作业平台，实现信息技术标准化、采集自动化、传输网络化、管理集成化等目标。此外，通过水利信息资源高度融合，在水利信息化的基础上深度开发利用，利用物联网技术、无线宽带、云计算等高新科技与水资源信息系统的融合，实现水资源信息共享和智能管理，切实提高水利工程运行管理的效率和效益。智慧水利涵盖了水文、水质、水资源、供水、排水、防汛抗旱、宪洼塌陷区建设孟宪洼平原水库，利用东滩、兴隆、杨庄、古城、新村等煤矿采煤形成的陵城塌陷区，建设陵城平原水库，利用羊山镇塌陷区建设羊山镇平原水库。建成后，孟宪洼平原水库面积3500亩，蓄水总量1213.34万m；陵城镇平原水库面积4000亩，蓄水总量1466.67万m3；羊山平原水库面积1050亩，蓄水总量385万m，从而沟通了小沂河、廖沟河、新老万福河、梁济运河和引汶入济、引黄西线工程，形成了以济州古城为中心，以曲阜三孔儒家文化旅游和金乡羊山军事旅游为两翼的休闲观光旅游产业链。南部治理区以生态农业为主要治理方向，利用三河口煤矿采煤形成的三河口塌陷区，建设三河口平原水库。建成后，三河口平原水库面积1500亩，蓄水总量350万m3，可为生态农业的健康发展提供优质稳定的水源保证。

3.平原水库建设要与土地整治规划有机结合

济宁市土地整治规划中指出，要按照“宜粮则粮，宜渔则渔，宜林则林，宜建则建”的原则发展立体高效农业，

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排涝等各个方面，是通过各种信息传感设备，测量降雨量、水位、流量、流速、水质等水资源要素，并通过无线终端设备和互联网传递信息，从而实现智能信息识别、计算、监控、定位、跟踪、管理、模拟、预测和管理。

二、发展“智慧水利”的必要性1.河流监测数据缺乏统一管理对水资源的规划和开发往往是分部门进行，各单位和行业存在重复监测状况，缺乏信息和资源共享，从而影响监测的效率和质量。因而进行统一完善的数据管理工作，实现数据共享，是水利工作现代化、科技化的必建设生态湿地和旅游景观。平原水库建设也要把生态保护放在首位，通过塌陷地水库建设，构建河道生态走廊，利用工程措施，提高采煤塌陷地的生态功能，在塌陷地水库周边，发展生态农业和设施农业，因地制宜地开展塌陷地土地整治。

五、结语

平原水库的建设是从根本上治理采煤塌陷地的重要途径，它根据济宁市采煤塌陷地和水利资源的基础条件及国民经济和社会发展要求，结合各县区自然情况、水网特点及现有工程布局，依据各类综合规划，以发挥采煤塌陷地复合生态功能为中心，加强了采煤塌陷地的功能区建设。同时针对城市周边的塌陷积水区重点开发城市湿地公园，提升采煤塌陷地的城市服务功能，加强了运河、泗河等河流沿线生态环境的恢复与建设，逐步建立了塌陷区水库建设治理、水资源供给保障和水环境保护三大系统，起到了有效回灌地下水，合理配置水资源，保证城乡供水安全的积极作用■

（作者单位：山东省济宁市城乡水务局　272000）

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探索与交流

然要求。

2.水文监测效率低

在水文环境监测中，及时、快速地开展河流生态环境的可持续发展研究是非常必要的。但目前我国主要的水文环境监测方法是利用水文站网系统，该系统存在监测效率低的弱点，无法满足河流生态环境监测需求。

据传输的通道。主要是利用有线网络、无线网络、电信运营商的移动通信网、地面基站等方式进行数据的传输。

3.数据层

该层主要是构建水利公用数据库等，用以存储水文数据等信息。水利数据中心是实现水利基础信息共享储存和综合服务的重要信息基础设施，人员解决问题提供依据。

四、“智慧水利”产生的影响首先，提高了水利工作者的工作效率。过去，水利工作者们为了测得河流水质、流量、水位等数据，只能通过实地测量获得，工作繁杂，且耗时较长，使得一些工作不能及时开展。而“智慧水利”这一理念提出后，通3.缺乏健全的河流卫星影像监测与信息服务平台

由于我国各大流域缺乏各种前期基础工作，水资源环境的动态监测体系尚未建立，因此建立健全的水资源环境卫星影像监测体系迫在眉睫。

4.缺乏系统的河流监测技术与信息服务指标体系

河流监测涉及生态环境卫星影像监测、湿地变化监测、水环境卫星影像监测、涉水灾害等方面的监测，不同类型的监测缺乏统一规范的监测指标体系，缺乏实用化监测方法和流程。因而建立系统的信息化与卫星影像监测技术指标体系，对于卫星影像监测具有重要的指导意义。

5.监测力度不够

国内重要河流一般都实施了水域功能区划、水环境监测以及自动监测，并对水污染总量进行了控制，但是一些流域开展的基础研究工作明显不足，导致缺乏全面、准确的技术资料，难以为水污染防治提供科学的依据，许多重要的断面没有得到监测，远远不能满足水环境保护的需要。

三、“智慧水利”系统框架1.感知层

感知层是“智慧水利”的基础。它主要是通过视频、监测站、卫星影像等途径获取河流空间数据，对各个河流交汇处、水坝、泵站、水闸、排污口、险工险段等进行监测，实时采集水质、水位、流量、流速和水情、雨情、灾情等数据信息，实现水利信息的全面接入，能够及时地为水利工作者提供第一手信息。

2.传输层

该层是为信息采集与更新提供数

是水利信息资源综合开发利用的基础，是水利信息化建设和发展的核心项目。数据中心不仅仅是一个数据集合，更是一个信息和服务的集合。

数据的来源多种多样，数据中心对采集到的数据进行数据整理、校验、编排调度等预处理，处理后的数据上传至储存总线进行数据统一存储。

4.平台层

该层是“智慧水利”的核心，云计算平台将资源进行整合，为应用层各系统提供显示工具集、分析工具集和业务工具集。应用支撑平台是构筑整个水利业务应用系统的统一支撑平台，介于水利数据中心和业务系统应用之间，是连接基础设施和应用系统的桥梁，实现资源的有效共享和应用系统的互相联通。

5.应用层

应用层由多个系统组成，如防汛抗旱调度智慧系统、河长制移动应用系统、水资源监管管理系统、综合视频监控、卫星影像水利综合应用系统等。可以分为两个方面：一方面为自动回应，针对不同的数据信息，提前在系统中作出各种应对措施，一旦达到某种限值，系统会立刻发出警报，向平台发出请求，平台将会在最短的时间内做出最合理的解决措施。如汛期由于连续的降雨，导致河流水位上升，当达到汛限水位时，平台会自动发出警报，向工作人员发出预警，并及时启动相关应急措施。另一方面，根据不同用户的不同要求，对各种信息和数据进行分析和处理，为工作人员提供决策依据。如在水质监测过程中，一旦发现水质不达标，会分析出水中各种相关物质含量，找出不达标的原因，为工作

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过高新技术的应用，实现了采集数据智能化、数据处理便捷化，更加灵活、迅速、正确地向需求者提供相关信息，并提出解决措施，大大提高了工作效率；其次，为人民群众的生活质量提供了保障。如在汛期，及时、准确地向水利主管部门反馈降雨量、水位等重要数据，使得领导们能及时作出决策，实施相应的应急措施，尽最大可能保障人民群众的生命财产安全；最后，推动了创新型国家的建设。*总书记在党的十九大报告中强调要建设数字中国、智慧社会，把智慧社会作为建设创新型国家的重要内容，续推进“智慧水利”的发展，为建设创新型国家做出了重要贡献。

五、结语

“智慧水利”是水利行业迈向水利现代化的重要组成，是反映水利现代化水平的重要标志，也是实现最严格水资源管理、水土流域保护、水工程科学高效管理的基础，更是建设创新型国家的重要手段。必须通过加大财政投入、提供政策支持、实现技术支撑、优化管理方式等具体措施，全方位地提升水利部门社会服务的水平和日常工作的效率，继续深入推进“智慧水利”建设，在智能灌溉、水质监测、工程远程控制、业务监管、工程管理等水利工作各领域应用高新技术。建立标准和规范，通过数据中心的收集和交换，整合现有资源，在现有系统间开辟数据通道，同时为远期扩展预留余地，最终实现“数据平台统一、业务平台统一、交互平台统一”的“智慧水利”建设目标■

（作者单位：安徽省六安市治淮指挥部　237000）

“智慧水利”作为其中的重要内容，持