水利工程論文-水利信息化概論(1)-預(yù)備知識(shí).doc

水利工程論文-水利信息化概論(1)-預(yù)備知識(shí)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(shí)也可以說(shuō)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(zhuān)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(yīng)用前景，當(dāng)然更為了向既非水利行業(yè)又非信息技術(shù)專(zhuān)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(xiě)的講稿發(fā)至網(wǎng)上供參考。關(guān)鍵詞：水利信息化預(yù)備知識(shí)1預(yù)備知識(shí)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(shí)也可以說(shuō)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(zhuān)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(yīng)用前景，當(dāng)然更為了向既非水利行業(yè)又非信息技術(shù)專(zhuān)業(yè)的朋友們介紹水利信息化的大體輪廓，我們先來(lái)預(yù)備一些基礎(chǔ)知識(shí)。1.1水利、水利工程、水利行業(yè)水是生命之源，沒(méi)有水就沒(méi)有生命，也就沒(méi)有豐富多彩的大千世界。然而，水多了又會(huì)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(lái)世界大戰(zhàn)的最大誘因。數(shù)千年人類(lèi)發(fā)展史，在興修水利與洪水作斗爭(zhēng)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(guó)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(bǔ)給的地面和地下淡水源。水力資源天然水體中所蘊(yùn)藏的水能，是水利資源的一部分。水利資源地球上可供開(kāi)發(fā)利用的天然水源。中國(guó)是水資源緊缺的國(guó)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(guó)人均占有水資源量?jī)H相當(dāng)于世界人均占有量的1/4。中國(guó)水資源的最大特點(diǎn)是時(shí)間和空間分布極為不均，水質(zhì)污染嚴(yán)重，由水而引起的災(zāi)害頻繁，興利除害任務(wù)艱巨。水利現(xiàn)代漢語(yǔ)詞典：對(duì)水力資源的開(kāi)發(fā)和防止水的災(zāi)害；水利工程的簡(jiǎn)稱(chēng)。定義不準(zhǔn)確，因?yàn)椤八Α笔撬艿母拍睿茨芰康母拍?，不能包含“水”的全部；定義仍然不能包括“水利”的全部?jī)?nèi)容，例如“水利是農(nóng)業(yè)的命脈”全稱(chēng)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(chēng)為狹義的“水利”。根據(jù)筆者的理解，可以定義為：人類(lèi)圍繞水而開(kāi)展的一切興利除害事業(yè)的總稱(chēng)。也可以理解成“水利事業(yè)”的簡(jiǎn)稱(chēng)。水利工程人類(lèi)為了對(duì)水資源進(jìn)行開(kāi)發(fā)、利用、控制、管理而建設(shè)的興利除害工程的總稱(chēng)。包括防洪(堤防和某些具有防洪功能的水庫(kù))、分蓄洪、灌溉、調(diào)水、供水、發(fā)電、航運(yùn)、污水處理工程等等凡涉及關(guān)于水的興利除害工程，也簡(jiǎn)稱(chēng)水利(狹義)，例如興修水利，就是興建水利工程。水庫(kù)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(kù)的功能各異，例如為了防洪的需要，水庫(kù)功能為攔蓄和控制洪水；為了發(fā)電，水庫(kù)的功能為儲(chǔ)能；為了灌溉和供水，水庫(kù)功能是“儲(chǔ)水倉(cāng)庫(kù)”；對(duì)于航運(yùn)，水庫(kù)則起到調(diào)節(jié)枯水期流量，淹沒(méi)急流險(xiǎn)灘，改善航運(yùn)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(yùn)建筑物、發(fā)電建筑物、放水建筑物等。水利工程所涉及的專(zhuān)業(yè)（與水利信息化有直接關(guān)系的專(zhuān)業(yè)）：水文氣象、地質(zhì)（工程地質(zhì)、地質(zhì)災(zāi)害）、水工建筑、機(jī)電、金屬結(jié)構(gòu)、環(huán)評(píng)（水土保持、水質(zhì)環(huán)境）、自動(dòng)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(jī)構(gòu)（水利部，流域水利機(jī)構(gòu)，地方水利廳、局、處、所，供水、水務(wù)等），技術(shù)管理機(jī)構(gòu)（水利水電規(guī)劃設(shè)計(jì)總院、調(diào)水局，具政府職能的事業(yè)機(jī)構(gòu)等），企業(yè)化的勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，水利工程建設(shè)隊(duì)伍，水利工程管理機(jī)構(gòu)，科研高校等等。水利工程的特點(diǎn)關(guān)系到人民生命財(cái)產(chǎn)安危的水利工程決不允許失事。水災(zāi)害是自然現(xiàn)象，人類(lèi)要達(dá)到控制自然災(zāi)害是永遠(yuǎn)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(zāi)害對(duì)人類(lèi)的危害，則完全有可能。水災(zāi)害對(duì)人類(lèi)的影響原因分析：信息不靈。水旱災(zāi)害中國(guó)是水旱災(zāi)害多發(fā)性國(guó)家。據(jù)歷史資料，公元前206年至1949年的2155年間，中國(guó)發(fā)生過(guò)較大水災(zāi)1029次，較大旱災(zāi)1056次，平均每年發(fā)生一次較大水災(zāi)或較大旱災(zāi)。中國(guó)歷史上的重大動(dòng)蕩，甚至改朝換代，常常是在出現(xiàn)嚴(yán)重的水旱等自然災(zāi)害，民不聊生的背景下發(fā)生的。新中國(guó)建立后，修建了大量水利工程，數(shù)量上超過(guò)了幾千年來(lái)建設(shè)水利工程的總和，顯著地增強(qiáng)了抗御水旱災(zāi)害的能力。但是由于信息不靈，建國(guó)以來(lái)的幾次大水災(zāi)仍然給人民生命財(cái)產(chǎn)造成重大損失。1954年長(zhǎng)江、淮河同時(shí)發(fā)生流域性大洪水，死亡人數(shù)超過(guò)4萬(wàn)。1963年海河流域大水，5座中型水庫(kù)失事，沖毀小型水庫(kù)330座，104個(gè)縣受災(zāi)，死亡人數(shù)超過(guò)1萬(wàn)。1975年淮河出現(xiàn)局部大水，板橋、石漫灘兩座大型水庫(kù)和一些中小型水庫(kù)垮壩，死亡人數(shù)近3萬(wàn)。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(méi)有物質(zhì)那樣的實(shí)體，而是一種既抽象又無(wú)所不在的東西。也有學(xué)者認(rèn)為，信息是一種弱物質(zhì)性的物質(zhì)。其實(shí)，人們對(duì)信息并不陌生，但是要給信息下一個(gè)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(hào)，是數(shù)據(jù)，是情報(bào)，是知識(shí)；信息是宇宙萬(wàn)物和生靈相互賴(lài)以生存和進(jìn)化的訊息和信號(hào)的集成；現(xiàn)代漢語(yǔ)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(biāo)記在通訊系統(tǒng)或計(jì)算機(jī)的輸入上面的信號(hào)(如電話(huà)號(hào)碼的一個(gè)數(shù)字)；在漢語(yǔ)中最早出現(xiàn)于三俠五義：“聽(tīng)說(shuō)智化求見(jiàn)，必是丈夫有了信息，連忙請(qǐng)進(jìn)”。“信息論”屬于現(xiàn)代科學(xué)的范疇，將信息上升到理論科學(xué)的高度進(jìn)行數(shù)量、發(fā)送、傳遞和接收研究，通過(guò)數(shù)學(xué)運(yùn)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(lái)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(guò)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(lèi)、信息綜合、信息查錯(cuò)與信息評(píng)價(jià)；信息加工包括信息的排序與檢索、信息的組織與表達(dá)、信息的存儲(chǔ)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?lái)解決學(xué)習(xí)、工作和生活中的各種問(wèn)題（例如能不斷地自我更新知識(shí)、能用新信息提出解決問(wèn)題的新方案、能適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)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(duì)決策者有意義的、經(jīng)過(guò)加工處理的數(shù)據(jù)；廣義的信息資源包括勞動(dòng)的對(duì)象信息（數(shù)據(jù)）、信息勞動(dòng)的工具計(jì)算機(jī)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(jìn)行開(kāi)發(fā)和利用，否則就是資源浪費(fèi)。信息資源已經(jīng)被提到國(guó)家、民族、組織機(jī)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(kāi)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(lèi)物理資源。信息資源的廣泛性政治、軍事、經(jīng)濟(jì)、能源、交通無(wú)所不包，組成信息的海洋。信息資源的認(rèn)知性根據(jù)需要認(rèn)識(shí)信息，分析有用信息，舍去無(wú)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(kāi)發(fā)利用中最重要的特性。物理資源的利用過(guò)程