水利工程論文-水利信息化概論(1)-預備知識.doc

水利工程論文-水利信息化概論(1)-預備知識摘要：水利信息化是水利行業(yè)走向現(xiàn)代化的措施和手段，同時也可以說是水利現(xiàn)代化的基礎(chǔ)設(shè)施。為了幫助非水利相關(guān)專業(yè)的朋友們了解水利行業(yè)的特色，也為了讓不太熟悉信息技術(shù)的水利行業(yè)的朋友們了解IT在水利行業(yè)中的應用前景，當然更為了向既非水利行業(yè)又非信息技術(shù)專業(yè)的朋友們介紹水利信息化的大體輪廓，特將2003年筆者為某水利信息化研討班寫的講稿發(fā)至網(wǎng)上供參考。關(guān)鍵詞：水利信息化預備知識1預備知識水利信息化是水利行業(yè)走向現(xiàn)代化的措施和手段，同時也可以說是水利現(xiàn)代化的基礎(chǔ)設(shè)施。為了幫助非水利相關(guān)專業(yè)的朋友們了解水利行業(yè)的特色，也為了讓不太熟悉信息技術(shù)的水利行業(yè)的朋友們了解IT在水利行業(yè)中的應用前景，當然更為了向既非水利行業(yè)又非信息技術(shù)專業(yè)的朋友們介紹水利信息化的大體輪廓，我們先來預備一些基礎(chǔ)知識。1.1水利、水利工程、水利行業(yè)水是生命之源，沒有水就沒有生命，也就沒有豐富多彩的大千世界。然而，水多了又會成為洪水猛獸，水少了不夠喝要鬧水荒。村民為水打架，城市缺水驚慌，為水而戰(zhàn)將是未來世界大戰(zhàn)的最大誘因。數(shù)千年人類發(fā)展史，在興修水利與洪水作斗爭中孕育了燦爛文明。古埃及人根據(jù)尼羅河水每年的汛情制定出一年365天的日歷，古巴比倫人最早建立了管水的律法，中國的大禹治水(距今4000年)、2260年前興建的都江堰水利工程等等，共同組成了世界水利文明史。水資源陸地上逐年可以得到天然降水補給的地面和地下淡水源。水力資源天然水體中所蘊藏的水能，是水利資源的一部分。水利資源地球上可供開發(fā)利用的天然水源。中國是水資源緊缺的國家，可更新水資源約占全球總量的6%，但人口卻為全球總量的22%，中國人均占有水資源量僅相當于世界人均占有量的1/4。中國水資源的最大特點是時間和空間分布極為不均，水質(zhì)污染嚴重，由水而引起的災害頻繁，興利除害任務(wù)艱巨。水利現(xiàn)代漢語詞典：對水力資源的開發(fā)和防止水的災害；水利工程的簡稱。定義不準確，因為“水力”是水能的概念，即能量的概念，不能包含“水”的全部；定義仍然不能包括“水利”的全部內(nèi)容，例如“水利是農(nóng)業(yè)的命脈”全稱為“水利工程是農(nóng)業(yè)的命脈”顯然不能代表毛澤東的水利思想，因此定義最多只能稱為狹義的“水利”。根據(jù)筆者的理解，可以定義為：人類圍繞水而開展的一切興利除害事業(yè)的總稱。也可以理解成“水利事業(yè)”的簡稱。水利工程人類為了對水資源進行開發(fā)、利用、控制、管理而建設(shè)的興利除害工程的總稱。包括防洪(堤防和某些具有防洪功能的水庫)、分蓄洪、灌溉、調(diào)水、供水、發(fā)電、航運、污水處理工程等等凡涉及關(guān)于水的興利除害工程，也簡稱水利(狹義)，例如興修水利，就是興建水利工程。水庫以興利除害為目的而攔蓄一定量河川徑流并可調(diào)節(jié)水流（量）的蓄水工程。一般多指在河流上建壩抬高水位而形成的人工湖。根據(jù)需求不同水庫的功能各異，例如為了防洪的需要，水庫功能為攔蓄和控制洪水；為了發(fā)電，水庫的功能為儲能；為了灌溉和供水，水庫功能是“儲水倉庫”；對于航運，水庫則起到調(diào)節(jié)枯水期流量，淹沒急流險灘，改善航運條件的作用。水利樞紐工程根據(jù)綜合利用水資源的要求，由各種不同作用的工程建筑物構(gòu)成的建筑群體。一般包括攔河壩（大壩、水壩）、泄洪建筑物（溢洪道、泄洪洞、泄洪閘）、航運建筑物、發(fā)電建筑物、放水建筑物等。水利工程所涉及的專業(yè)（與水利信息化有直接關(guān)系的專業(yè)）：水文氣象、地質(zhì)（工程地質(zhì)、地質(zhì)災害）、水工建筑、機電、金屬結(jié)構(gòu)、環(huán)評（水土保持、水質(zhì)環(huán)境）、自動化等。水利行業(yè)從事水利工作(事業(yè))為水利服務(wù)的行業(yè)。水利行業(yè)的現(xiàn)行體制水利主要還是公益性事業(yè)，政府為主的水行政管理體制。政府水行政管理機構(gòu)（水利部，流域水利機構(gòu)，地方水利廳、局、處、所，供水、水務(wù)等），技術(shù)管理機構(gòu)（水利水電規(guī)劃設(shè)計總院、調(diào)水局，具政府職能的事業(yè)機構(gòu)等），企業(yè)化的勘測設(shè)計研究院，水利工程建設(shè)隊伍，水利工程管理機構(gòu)，科研高校等等。水利工程的特點關(guān)系到人民生命財產(chǎn)安危的水利工程決不允許失事。水災害是自然現(xiàn)象，人類要達到控制自然災害是永遠不可能的，而設(shè)法與大自然和睦相處，最大限度地減輕自然災害對人類的危害，則完全有可能。水災害對人類的影響原因分析：信息不靈。水旱災害中國是水旱災害多發(fā)性國家。據(jù)歷史資料，公元前206年至1949年的2155年間，中國發(fā)生過較大水災1029次，較大旱災1056次，平均每年發(fā)生一次較大水災或較大旱災。中國歷史上的重大動蕩，甚至改朝換代，常常是在出現(xiàn)嚴重的水旱等自然災害，民不聊生的背景下發(fā)生的。新中國建立后，修建了大量水利工程，數(shù)量上超過了幾千年來建設(shè)水利工程的總和，顯著地增強了抗御水旱災害的能力。但是由于信息不靈，建國以來的幾次大水災仍然給人民生命財產(chǎn)造成重大損失。1954年長江、淮河同時發(fā)生流域性大洪水，死亡人數(shù)超過4萬。1963年海河流域大水，5座中型水庫失事，沖毀小型水庫330座，104個縣受災，死亡人數(shù)超過1萬。1975年淮河出現(xiàn)局部大水，板橋、石漫灘兩座大型水庫和一些中小型水庫垮壩，死亡人數(shù)近3萬。1.2信息、信息資源、信息技術(shù)、信息文化信息Information信息與物質(zhì)不同，它沒有物質(zhì)那樣的實體，而是一種既抽象又無所不在的東西。也有學者認為，信息是一種弱物質(zhì)性的物質(zhì)。其實，人們對信息并不陌生，但是要給信息下一個確切的定義則是很困難的，目前有不下100種定義。例如：信息是信號，是數(shù)據(jù)，是情報，是知識；信息是宇宙萬物和生靈相互賴以生存和進化的訊息和信號的集成；現(xiàn)代漢語詞典的解釋是音信、消息的意思；在“信息論”中，信息是指有目的地標記在通訊系統(tǒng)或計算機的輸入上面的信號(如電話號碼的一個數(shù)字)；在漢語中最早出現(xiàn)于三俠五義：“聽說智化求見，必是丈夫有了信息，連忙請進”。“信息論”屬于現(xiàn)代科學的范疇，將信息上升到理論科學的高度進行數(shù)量、發(fā)送、傳遞和接收研究，通過數(shù)學運算得出信息傳遞的能力和效率。信息的內(nèi)容十分廣泛，信息的性質(zhì)較為特殊，信息技術(shù)是發(fā)展最快的高新技術(shù)。信息正在變成一種越來越重要的日常商品。信息獲取包括信息發(fā)現(xiàn)、信息采集與信息優(yōu)選；信息傳遞通過各種載體將信息從一處傳遞至另一處；信息分析包括信息分類、信息綜合、信息查錯與信息評價；信息加工包括信息的排序與檢索、信息的組織與表達、信息的存儲與變換以及信息的控制與傳輸?shù)?；信息利用包括如何有效地利用信息來解決學習、工作和生活中的各種問題（例如能不斷地自我更新知識、能用新信息提出解決問題的新方案、能適應網(wǎng)絡(luò)時代的新生活等）。信息資源信息是一種資源，即信息資源。狹義的信息資源是指信息本身，即對決策者有意義的、經(jīng)過加工處理的數(shù)據(jù)；廣義的信息資源包括勞動的對象信息（數(shù)據(jù)）、信息勞動的工具計算機與通信技術(shù)、信息生產(chǎn)人員、信息管理人員和信息服務(wù)人員等。信息既然是資源，就需要進行開發(fā)和利用，否則就是資源浪費。信息資源已經(jīng)被提到國家、民族、組織機構(gòu)生存與發(fā)展的戰(zhàn)略資源這樣的高度。信息資源具有與材料、能源等其它資源顯著不同的特征，開發(fā)和利用信息資源有其自身的特殊性。信息資源的特殊性質(zhì)信息資源不同于材料、能源這一類物理資源。信息資源的廣泛性政治、軍事、經(jīng)濟、能源、交通無所不包，組成信息的海洋。信息資源的認知性根據(jù)需要認識信息，分析有用信息，舍去無用信息，清除垃圾信息。信息資源的共享性共享是信息資源開發(fā)利用中最重要的特性。物理資源的利用過程