1.5 湖北省漳河灌区信息化概况
1.5.1 漳河灌区概况
1.5.1.1 自然地理
(1)地理位置及面积。漳河发源于湖北省南漳县境荆山南麓之三景庄,全长202km,流域面积2980km2。漳河水库位于湖北省荆门、宜昌、襄樊三市交界处,是拦截长江中游北岸支流沮漳河的东支——漳河及其支流建成的水库群。漳河水库于1958年7月动土兴建,1966年4月建成并投入运用。水库承雨面积2212km2,总库容20.35亿m3,其中兴利库容9.24亿m3,防洪库容3.43亿m3,结合库容1.08亿m3,死库容8.65亿m3,是一座以灌溉为主,兼有防洪、城市供水、发电、水产、航运、旅游等综合效益的大型水利枢纽工程。
漳河灌区地域辽阔,土地肥沃。东滨汉江,西迄沮河,南抵长湖,北接宜城。地跨荆州市的荆州区、菱角湖农场;宜昌市的当阳市、草埠湖农场;荆门市的掇刀区、东宝区、沙洋县、钟祥市和省属沙洋农场。漳河灌区地理坐标位于北纬30°00′至31°42′、东经111°28′至111°53′,南北长约85km,东西宽约60km,总面积为5544km2。
(2)地形地貌。漳河流域为一长条形,自西北向东南倾斜,平均长约100km,平均宽约30km,海拔高程42~1400m。流域中上游属于秦岭淮阳山地,崇山峻岭,山区森林密布,覆盖良好,河流穿行于峡谷之间;观音寺坝址以下地势逐渐降低,为低山丘陵区;育溪镇以下进入平原湖泊区。
漳河灌区地势是西北高,东南低,自西北向东南倾斜,海拔25.7~120m。整个灌区分为丘陵和平原,其中丘陵地区自然面积4659km2,占总面积的84%;平原地区自然面积885km2,占总面积的16%。
(3)气象水文。漳河灌区属亚热带大陆性气候区,气候温和,无霜期长,雨量充沛,气候适宜于稻、棉、油和蔬菜的生长。年平均气温为17℃左右,年内气温相差很大,变化剧烈,最高40.9℃,最低-19.0℃。全年无霜期为246~270d。流域内多年平均蒸发量为1414mm之间。流域属长江中下游暴雨区,年降水丰富,多年平均雨量为970mm。年降雨量在地区上分布不均,南大于北,西大于东;降雨在年内也分布不均。漳河径流主要来源于降雨,径流也具有和降雨同样的特点,年内和年际分配不均匀,年最大径流量相差约为5~7倍,同时也有连续多年丰、枯水变化显著的现象。灌区内这种降水特点,使得春旱、夏旱、伏秋连旱、冬旱以及洪涝灾害频繁发生,给农业生产带来不利影响。
1.5.1.2 社会经济
(1)行政区划、人口与耕地。漳河灌区地跨荆门市、钟祥市、当阳市和荆州区等三市一区,以及省属沙洋农场,共有139个乡(镇),490个村。灌区总人口150.3万人,其中农业人口105.87万人,城镇人口44.43万人。总耕地面积16.32万hm2,其中水田14.65万hm2,旱田1.67万hm2。灌区设计灌溉面积17.37万hm2,目前,有效灌溉面积为14.71万hm2,实际灌溉面积为13.25万hm2,多年平均实际灌溉面积为13.87万hm2。
(2)农业生产情况。漳河灌区主要种植的作物有水稻、小麦、油菜和棉花等旱作物。就水稻生产情况看,灌区内种植有早稻、中稻、一季晚稻或双季晚稻。
漳河水库自开灌以来,经济效益十分显著。水库累计向灌区提供水量143.43亿m3,年平均供水为3.68亿m3。粮食生产持续发展,产量由开灌前的3.46亿kg增长到14亿kg,增长了3.05倍。商品粮由开灌前的1.45亿kg增长到8.6亿kg,增长了4.93倍。另外棉花、油料产量稳步增长,2004年总产量分别为达241万kg和5720万kg。
1.5.1.3 灌区工程
漳河灌区以漳河水库为主体,布置有总干、干渠、支干、分干、支渠、分渠、斗渠、农渠、毛渠等九级渠道共13990条,总长为7167.65km,并建有渡槽、隧洞、各类水闸等渠系建筑物16061座。除漳河水库外,灌区内现有其他中小型水库314座和大中型电灌站83处。初步形成了以漳河水库为骨干,中小型水利设施为基础,泵站作补充的大、中、小相结合,蓄、引、提相配合的水利灌溉网络。灌区排水渠系主要是利用天然沟溪进行排水。
1.5.2 漳河灌区信息化建设
1.5.2.1 信息化建设管理现状
漳河灌区信息化建设自1990年开始,近年来,随着水利事业的全面推进和信息技术的迅速发展,特别是漳河灌区信息化建设的全面启动,信息化发展十分迅速。漳河工程管理局在信息化建设管理上坚持以水利信息化带动水利现代化,紧紧围绕漳河中心工作,认真组织实施漳河信息化建设规划,初步形成了由基础设施、业务应用、环境保障组成的信息化综合体系,有力地推动了漳河各方面的工作。
1.基础设施进一步完善
(1)信息采集与工程监控体系不断完善。信息采集系统是基础信息的主要来源,是水利信息化综合体系发挥效益的基础。管理方加强了漳河水情、雨情、工情、旱情等信息的采集和传输能力建设,扩大了水文水资源信息采集范围,提高了信息测报的自动化水平和测站本身的抗洪能力。目前有各类信息采集点221处(其中雨量点42处,水位点136处,地下水位点6处,土壤墒情点28处,其他9处)。同时,漳河工程监控与监视系统建设快速发展,已建重点工程监控和视频监视点17处,基本实现了闸门自动监视与启闭自动控制,逐步提高了水利工程运行管理和调度的现代化水平。
(2)水利通信覆盖面不断扩展。按照“交换程控化、传输数字化、无线全覆盖”的技术要求,漳河已初步完成水利通信专网建设。1998年完成一点多址SR-500S外围站设备及数据传递和话音兼容的卫星VSAT小站工程建设。2001年通过数字微波完成与汉江水利专网的联结,从而实现同省厅水利专网的直联,并完成枢纽与灌区的无线接入外围站的设置。2002年漳河通过光纤完成同移动、铁通公司等公用网电信营运商的网间直联,从而使漳河通信交换机成为公网及专网的端网,通信覆盖面扩展至灌区全范围。
(3)信息网络体系不断优化。近年来,漳河信息网络体系得到进一步优化与完善,已初步成为一个综合性应用型的网络,漳河工程管理局全局计算机普及程度不断提高,计算机数量目前已达480台,漳河二级单位网络的连通进一步扩展。2003年以来新铺设光纤线路82km。视频会商服务能力不断增强。漳河不仅保持了视频会商系统的正常运转,而且在漳河中央控制室建设了综合性应急视频会商系统,同时网络安全防护情况得到较大改善,安装防火墙等保护设备,开展安全评估,对重要信息进行备份等多种手段降低系统运行风险,为系统安全运行提供了重要保障。
(4)数据库建设和服务能力明显提高。漳河结合实际工作需要,建设了实时水雨情、防洪工程数据库,对多年水文观测积累的长系列水文数据,建立了基础水文数据库,对水资源开展调查评价、水资源规划、灌区发展规划及灌区项目建设等积累的大量基础数据,建立了相应的数据库。初步形成了内容相对丰富、实用性较强的水利信息存储与服务体系。同时,漳河灌区GIS管理信息系统的建设,使空间地理信息资源开发利用取得一定进展,基础电子地图数据库也正在建立。
2.业务应用进一步深入
(1)提升了防汛抗旱整体水平。通过漳河水库洪水调度系统建设,水库防洪工作面貌焕然一新,特别是2009年后开展漳河水库洪水调度系统后期维护与部分功能升级,开发完善的防汛会商、洪水预报和实时水情发布等应用系统为漳河各级防汛部门的调度决策提供了便捷高效的支撑手段。同时,先后完成的中加合作大坝安全自动监测系统,实时灌溉预报及灌溉水动态管理系统等都为防汛抗旱工作提供了决策依据和有力支撑,全面提升了防汛抗旱应急能力和整体管理水平。
(2)提高了水资源管理水平。2005年以来,漳河工程管理局开展了漳河水库灌区水资源合理配置方案研究,提出了水利资源管理指标体系,在应用系统上,先后建立了城镇供水遥测监控系统、农业灌溉用水计量系统和供水工程、水雨工情监测管理系统,目前正在着手进行灌溉水资源综合网络管理系统的技术引进工作。这些水资源实时监控与管理系统的建设,提升了对水库灌区水资源和生态管理的调控能力,提高了应急反应能力,保障了用水安全。
(3)提高了灌区管理和服务水平。漳河工程管理局作为大型灌区信息化试点单位,先后建设开发了水雨情监测管理、工情管理、大型灌区用水管理的信息服务,实时灌溉预报及灌溉用水决策支持系统、灌区项目建设管理系统等应用软件,优化了水量调配,提高了灌溉效率,降低了供水成本,使灌区管理效能和决策能力有了很大提高,同时也为灌区建设创新了管理模式。
(4)促进了办公方式的转变。漳河电子政务系统和水利公众信息服务集成于统一平台,形成覆盖局机关、处机关及其下属单位的大系统,实现了全局信息共享。实现了域内的统一身份管理和单点登录,域间的信息交换和互通互联,为未来实现系统整合和协同办公的目标打下了坚实基础。无纸化办公在节省人力、物力和提高工作效率方面的作用逐步显现,同时也增强了服务社会的能力。
3.工作环境进一步改善
(1)组织机构逐步健全。2004年漳河工程管理局成立了信息化工作领导小组和办公室,局长任局信息化工作领导小组组长,亲自挂帅。信息化人才队伍不断壮大,信息中心人员由原来的16人增加到22人,其中专业技术人员比例也在逐步上升,学历结构逐渐优化,漳河工程管理局更加重视信息化人员的培训学习。
(2)信息化建设投入持续增加。近年来漳河信息化建设投入持续增加,投资渠道不断拓展,基建投资,财政事业经费得到合理使用,水利工程建设也提高了信息化建设内容的比例,为漳河信息化的建设与发展提供了资金保障。截至目前,漳河信息化建设共投入1660余万元,为2002年前所有信息化投入的8倍。
(3)运行维护逐渐规范。漳河工程管理局明确有专门的运行管理机构,配备了专门的维护人员,具备了基本的外业工作条件,制定了日常维护管理规定,运行维护费也不同程度地得到了落实。这些大大改变了信息化重建轻管的局面,也为漳河信息化可持续发展奠定了基础。
1.5.2.2 存在的主要问题
1.信息化建设缺乏统一性,资源难共享
回顾近年来的信息化建设过程,尽管取得了一定成效,但总体看来,仍存在着整体规划(实施方案)不够深入,标准不够统一,成果不能共享,重复开发与重复建设等问题。
(1)在信息化应用软件方面,如管理模型和软件过于复杂,片面追求理论最优解和算法的完美,可操作性差,通用化程度不高,难以应用推广;或者正好相反,管理模型调度软件过于简单化,以一般的数据库简单统计分析功能代替极具实用价值的应用软件。这些除因信息资源限制导致软件开发利用层次较低外,还与信息技术在水利业务应用的研究不充分,大多数数学模型还难以对实际状况作出科学的模拟有关,使得应用软件功能单一,标准化程度低,系统性差、成本高、维护困难,不能形成性能高效、易于维护的软件资源。
(2)在信息化数据库建设方面,虽然数据库建设已涉及相当多的水利业务,但由于缺乏权威的数据库建设指南,在实践中各开发单位各行其是,导致这些已建或在建的数据库模式多样,标准化程度低,存储数据难以同化,安全与更新机制缺乏,技术水平差距明显,难以实现信息共享。
(3)在标准化体系建设方面,信息标准规范尚不健全,大多应用软件和数据库与具体业务处理紧密绑定,服务目标单一。多数应用软件和已建数据库规范化较差,自成体系,导致应用软件和数据库只能由少数人员熟悉使用,一旦出现问题,往往导致整个系统的瘫痪甚至废弃,在共享环境中,这些应用软件和数据库由于缺乏统一的建设标准,很难为其他用户使用。
2.重硬件轻软件,应用系统开发不够
漳河信息化建设方面投入的建设资金,主要以工程建设带动的方式解决。据统计,安排信息化方面的建设资金,用于信息化基础设施即硬件方面的占80%,用于软件建设的占20%。软件建设相对滞后。一方面,软件开发确实需要硬件设施的支撑;另一方面,一些基础工作的数据资源建设、业务流程整合等资金安排困难,导致一些应用系统没有明显的改观和技术进步,应用系统开发不够。
3.建管体系不顺,建设与运行维护脱节
漳河工程管理局设有专门的水利信息中心,近年来为适应改革与发展的需要,新组建了湖北楚禹科技有限公司,公司时逢信息化建设的黄金时期,对外承接业务较多,经济效益持续增加,这不仅解决了过去信息中心经费不足的问题,而且探索出了一条以建代管的新模式。但由于人力资源所限,对外承揽业务增加必然会削弱内部的信息化管理能力,目前已出现漳河信息化设施、设备不能及时维护,甚至有的长期失修的现象,已无法保证现有系统的运行。展望未来,漳河信息化项目建设越来越多,覆盖范围越来越广,运行维护管理要求越来越高,很有必要理顺信息化建设与管理体制,使维护人员参加系统研发、调试、应用,参与维护培训等,使维护人员熟悉漳河情况,具有保证信息化运行维护的水平,同时也能使楚禹公司放下系统维护的负担,全力谋求发展。
4.管理制度缺失,建设与运行无章可循
为保证水利信息化建设管理有序进行,使信息化建设管理有章可循,全国各地都在根据自身情况制定和完善信息化建设管理制度。目前,漳河信息化建设运行管理制度缺乏,急待建立和规范。管理制度应包括自动化设施、设备检查维护、网络管理、安全管理、应急管理等制度,在建设管理方面还应包括信息化工程验收程序、验收标准、技术要求等方面的制度。
5.运行维护经费无固定渠道
信息化系统安全运行和日常维护工作量大。漳河早期建设的信息化系统,部分设备已开始老化,需要更新和维护;租用公共网的服务需要交纳服务费;软件升级需要缴纳升级费用等。这些经费基本上无正常的资金来源,遇到问题采取临时的解决办法,这既影响了系统的正常运行又影响了维护人员的工作积极性。
1.5.2.3 对策措施
(1)修编漳河信息化建设近期规划。做好规划工作是完成好一项工作的前提,特别是经过多年来信息化建设工作的实践,总结经验与教训,修编完善好漳河信息化近期规划工作定是必然选择。要结合漳河局水利工作实际,结合当前水利信息化发展的新要求,广泛调研,深入研究漳河信息化各项工程的业务定位、建设范围、建设内容、技术要求、相互间的关系与边界,坚持“统一规划,资源共享”,坚持“急用先建,务求实效”,做好规划,以指导各信息化工程的建设,以提高整体效率和效能。特别要统筹实施漳河信息化顶层设计,在统一的标准规范和体系下,保证各系统纵向、横向的互通互联和共享应用。
(2)建设完善水利信息基础设施。通过对信息采集与传输系统建设,逐步形成比较完整的综合信息采集体系,基本满足各项业务应用的主要信息需求。利用现有水利通信资源和公共通信资源,建设完善漳河水利通信网,提供满足基本业务需要的通信服务。扩展网络覆盖面和传输能力以适应大容量高速率的信息传输要求。尽早启动建设漳河数据中心,构建漳河数据统一的存储与管理平台。从根本上解决信息资源共享与整合困难问题,提高信息资源利用率。
(3)全面推进各项业务应用。要完成完善防汛抗旱决策支持系统、工程监测和管理信息系统、水资源综合网络管理系统、工程建设管理系统、灌溉用水决策支持系统、水力发电优化调度系统、水质监测与评价信息管理系统、水利信息公众服务系统等业务应用系统建设,要深入推进电子政务系统应用,加强门户网络的建设和管理,以公共服务为重点,扩大服务范围,以办公自动化促进业务处理规范,提高办公效率,提升政务管理水平。
(4)寻求新的建管模式,进一步规范工程建设。信息化工程建设是一个新兴领域,目前建设管理规范少、标准少。要规范工程建设,就要加大管理力度,以科学的管理方法降低管理费用,验收合格工程,发挥信息化工程作用。要根据信息化工程建设实际,在执行国家、省有关信息技术标准前提下,编制工程建设技术要求,逐步规范统一的传输协议,操作平台和应用系统接口等技术标准。必要时也可选择“代建制”方法完成信息化工程建设,或聘请信息化监理工程师来咨询、监理信息化工程建设。同时要制定信息化工程验收制度,制定信息化工程运行管理,维护管理,应用管理等制度,健全漳河信息化建设管理工作制度。
(5)改善工作环境,建立健全规章制度。要形成适应漳河实际的一系列标准或要求。要结合信息基础设施建设,配置安全基础设施,制定安全规章、健全安全管理机制,逐步形成漳河信息安全体系。要创新漳河信息化建设及运行管理的体制、机制,建立健全建设管理规章和措施,要落实养护维修费用,保证设施、设备安全。要落实信息系统运行维护人员,制定管理制度,明确岗位,落实责任,定期检查,定时维护。要做到运行维护工作流程清晰,故障处理响应及时。要建立有效的应急机制和预案,确保在发生特殊情况时,能最大限度地保证系统正常运行。要积极培养与水利信息化进程相适应的人才队伍,普及信息技术知识和技能,全面提高整体素质,要激发干部职工学习和掌握新技术的热情,采取走出去请进来的方式,造就更多的既懂水利业务又懂信息技术的复合型人才,基本形成较完善的水利信息化保障环境。