盧竹生 劉品章 胡安民

系統(tǒng)開發(fā)的必要性

為實現(xiàn)灌區(qū)信息化管理，必須應(yīng)用先進(jìn)的計算機技術(shù)、電子信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、智能控制技術(shù)構(gòu)建水資源信息查詢、調(diào)度系統(tǒng)——灌區(qū)水位管理系統(tǒng)。實現(xiàn)灌區(qū)水位管理的信息化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化，通過對水資源的優(yōu)化調(diào)度和科學(xué)決策，達(dá)到水資源可持續(xù)利用的目標(biāo)，是一項具有重要意義和顯著社會、經(jīng)濟效益的戰(zhàn)略舉措。

目前，我國許多灌區(qū)正在進(jìn)行信息化建設(shè)，所開發(fā)的系統(tǒng)功能和應(yīng)用方式與實際工程管理的需要不相統(tǒng)一，開發(fā)者與管理用戶專業(yè)不對口，造成功能欠缺，操作不方便，開發(fā)成本高，有的成為擺設(shè)品。灌區(qū)工程覆蓋地域廣闊，水利設(shè)施點多面廣，干渠、支渠縱橫，斗渠、農(nóng)渠星羅棋布，且服務(wù)功能多樣，管理對象繁多，業(yè)務(wù)工作復(fù)雜，建設(shè)一套先進(jìn)、可靠的運行管理系統(tǒng)非常必要。

本文以江西省錦惠渠灌區(qū)自主開發(fā)的水位管理系統(tǒng)為例介紹其設(shè)計與應(yīng)用。

錦惠渠是1956年興建的引水灌溉兼防洪工程。干渠全長94.6km，正常引水流量20m3/s，灌溉面積22萬畝（1.47萬hm2），控制流域面積887km2，保護(hù)人口20萬人。由于錦惠渠干渠大部分地段為沿邊山開挖的土渠，水位受地表水影響極大，加上渠系跨度長，分布廣，給灌溉、防洪工作帶來一定難度。沿渠設(shè)有14個水位觀測站，水位觀測與調(diào)度是工程管理的基本工作。而傳統(tǒng)的管理模式、數(shù)據(jù)統(tǒng)計方法、檔案保存方式和信息決策支持難以滿足現(xiàn)代化工程管理需要。灌區(qū)信息化建設(shè)的目的就是要及時、準(zhǔn)確地掌握基礎(chǔ)信息，統(tǒng)計、分析、判斷、發(fā)布各時段水情，高效、快捷調(diào)度水位。

系統(tǒng)設(shè)計原理

錦惠渠水位管理系統(tǒng)基于Windows操作系統(tǒng)平臺，采用Microsoft數(shù)據(jù)庫軟件，根據(jù)工程實際情況和管理者操作習(xí)慣，對軟件進(jìn)行二次開發(fā)，建立基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫表，創(chuàng)建人性化友好工作界面，通過租用公網(wǎng)線路采集基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，計算機自動對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和統(tǒng)計，通過屏幕切換可查詢各項統(tǒng)計結(jié)果并顯示圖形。系統(tǒng)集數(shù)據(jù)采集、處理、分析、存儲、顯示、打印和發(fā)布等全過程于一體，是高智能集成化電子辦公系統(tǒng)。

系統(tǒng)功能

系統(tǒng)設(shè)計針對錦惠渠工程管理的實際需要，以干渠上14個水位觀測站水位數(shù)據(jù)為依據(jù)，建立水位數(shù)據(jù)庫，由基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫表，創(chuàng)建出各測站日平均水位、月平均水位、月內(nèi)最高水位及最低水位，各時段各測站過流量、總水量，各用水單位日用水量、月用水量及累計用水量，水的利用系數(shù)，干渠水面曲線并與標(biāo)準(zhǔn)水面曲線比較，汛情警報、旱情警報，各種報表打印等功能。

系統(tǒng)設(shè)計

⑴數(shù)據(jù)采集

該系統(tǒng)是將各水位觀測站基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通過租用公網(wǎng)采集，存儲到水位數(shù)據(jù)庫表中。該窗體具有人性化工作界面，界面嵌套了工程照片，操作簡便易行，并可任意切換到其他子系統(tǒng)窗口。

⑵水面曲線圖形

此系統(tǒng)是將基礎(chǔ)水位數(shù)據(jù)庫的水位按照同一時間查詢到的水位數(shù)據(jù)，整合生成水面曲線圖形，并與標(biāo)準(zhǔn)水面曲線進(jìn)行對比。

⑶汛情警報和旱情警報系統(tǒng)

此系統(tǒng)是將基礎(chǔ)水位數(shù)據(jù)庫的水位按照同一時間的水位數(shù)據(jù)整合與汛情警界水位或旱情警界水位比較，當(dāng)某地段水位高于汛情警界水位時，會出現(xiàn)汛情警報閃光燈；當(dāng)某地段水位低于旱情水位時，會出現(xiàn)旱情警報閃光燈。汛情警報如圖1所示，旱情警報圖2所示。

⑷統(tǒng)計信息查詢系統(tǒng)

統(tǒng)計信息查詢子系統(tǒng)包括各測站日平均水位、月平均水位、各時段流量、日用水量和月用水量的查詢以及月內(nèi)最高水位和最低水位的查詢等。系統(tǒng)啟動后，用戶可任意切換到所需查詢的統(tǒng)計信息窗口，以數(shù)值或圖形的形式為用戶提供簡便、快捷的工程調(diào)控措施，確保工程安全運行和高效運轉(zhuǎn)，為決策者提供科學(xué)依據(jù)。

⑸信息打印系統(tǒng)

信息資源可以在計算機本地硬盤或光盤永久保存，為了更安全可靠保存資源，按照傳統(tǒng)的管理習(xí)慣，可將統(tǒng)計好的信息資源打印移交檔案管理部門，并在網(wǎng)上進(jìn)行發(fā)布，供其他用戶查詢。信息打印子系統(tǒng)是將統(tǒng)計好的信息資源生成報表的形式，供用戶打印或瀏覽。

系統(tǒng)特點

①功能齊全：錦惠渠水位管理系統(tǒng)是針對本灌區(qū)工程管理的實際需要，量身定做的管理系統(tǒng)，系統(tǒng)功能涵蓋了信息采集、處理、儲存、發(fā)布、打印等全過程。

②界面人性化、智能化：系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)體系為樹狀分層遞階結(jié)構(gòu)，各層界面非常友好，具有人性化、智能化特點。每個界面都是根據(jù)管理人員平時的工作習(xí)慣和思維方式，分層遞階建模，構(gòu)建了一套按智能層次進(jìn)行功能劃分的結(jié)構(gòu)體系。點擊相應(yīng)圖標(biāo)，便可打開該系統(tǒng)或窗口，各功能間可互相切換。

③成本低廉：從系統(tǒng)建設(shè)來看，由于本系統(tǒng)是筆者自行開發(fā)設(shè)計的智能系統(tǒng)，采用微軟公司軟體控件進(jìn)行二次開發(fā)，設(shè)計工期短；從硬件要求來看，普通計算機即可投入運行；從人員管理來看，只要懂計算機一般操作的人，并對本系統(tǒng)的使用作短期培訓(xùn)，即可上崗操作?？傮w成本很低。

過去，灌區(qū)管理單位要配備大量人力對灌區(qū)水情進(jìn)行收集、記載統(tǒng)計，需要查詢歷史資料時，還要抽調(diào)大量人力、物力進(jìn)行內(nèi)查外調(diào)，不僅需要大量資金，工作時間很長，而且有時還會錯過時機，造成巨大損失。應(yīng)用該系統(tǒng)后，管理人員可以足不出戶，通過點擊鼠標(biāo)即可輕松查找所需要的水情資料。

該系統(tǒng)已運行了5年，性能穩(wěn)定，安全可靠，為灌區(qū)管理調(diào)度工作發(fā)揮了巨大作用。