堤防多目标管理的信息集成

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1、堤防多目标管理的信息集成张旭马建明吕娟万群志　　一、堤防管理信息系统的多目标与功能实现　　随着科学技术的进步，堤防工程的功能除防御洪水外，在洪水风险管理方面将逐渐发挥较大的作用。因此，堤防管理信息系统的出现是防洪工程管理现代化的必然趋势，堤防信息管理系统是今后堤防管理重要的设施，是水利信息网络的基本建设，是江河防洪减灾指挥和应急管理决策支持系统的组成之一。中国堤防建设的历史长达两千多年，有关堤防的信息技术经历了4个阶段：文献记载，以18至19世纪黄河、长江堤防专业志和地方志为代表，有信息时序长、内容翔实的特点；工程档案，以本世纪30年代至70年代的堤

2、防建设留下的工程原始档案为主；数据库，80年代后期随着计算机的普遍应用，出现了堤防数据库。其特点是信息量大，可以实现动态的更新数据；数字化堤防，即建立在地理信息科技基础上的堤防管理信息系统，这是今后发展的方向。　　由于历史原因，文献记载和工程档案所保留的堤防资料大多局限于当时的险工段，记载时间和空间缺乏系统性；堤防数据库则因为没有图形作参照，与人们获取信息的习惯相差较远而尚未普及。今后，地理信息技术将以其极大的信息量、强大技术功能和图形化显示功能而具有广阔的应用前景。何谓堤防管理信息系统的多目标？　　从信息容量来看：利用电脑强大的信息存储功能，堤防管

3、理信息系统可以具备多方面内涵的信息容量，超出以往就工程而工程的局限，它可以包括堤防的工情、河道水情、流域范围内的汛情，以及堤防保护区的社会及经济信息。从系统功能来看：不仅具有信息管理、查询和显示的功能。利用计算机技术，可以建立多种模型，如流域水文模型、洪水风险模型、灾损评估模型、统计数理模型等，在此基础上实现洪水水文分析、堤防抢险决策的技术支持、风险分析、灾损评估等。从服务对象来看：由于信息内涵丰富和多方面的技术功能，可以为工程管理、防汛调度、堤防保护区的非工程管理(如应急措施、灾后洪水保险，以及政府主管部门的水政执法)等提供相应的信息服务。　　二、

4、金马河堤防管理信息系统多目标开发背景　　岷江干流成都河段(金马河)河道防洪整治规划报告，四川省水利水电勘测设计研究院，1995年8月。大江大河防汛抢险中，水情、工情及抢险地点周围的社区、人口分布、道路交通情况等是应急管理的决策支持基础。作为这类信息中的关键是堤防信息，整个防汛工作及汛期后河道管理都是围绕这一重点展开的。堤防信息也是水利多目标管理的核心。基于河段的防洪规划、防汛抢险组织、抢险救灾物资分布、河道工程维护及管理等均围绕堤防这一核心展开。目前河道堤防信息管理是我国江河防汛工作中的薄弱环节。如何与高科技结合，建设主要江河快速高效的防洪减灾指挥和

5、应急管理决策支持的基础信息系统，应是当前堤防信息管理科研应用开发中的重点方向。我们选择长江上游主要支流岷江金马河段堤防为样本，引入地理信息系统平台，结合河道堤防信息的特点及水利部门应用和管理的要求，利用面向对象的设计思路，开发研制岷江金马河堤防管理信息系统，以期为高起点探索研制我国河道堤防管理专业型软件积累经验。　　（一）金马河基本概况　　金马河是长江上游两处险工段之一，是成都平原重要防洪屏障。岷江在成都市境内的河段，从都江堰市与汶川县分界处起，到新津县与乐山市分界处止，河长96km。其中自都江堰青城桥到新津县岷江大桥之间的河段称为金马河，长81.3

6、km。岷江在市境内的最前段15km中，位于从山区进入平原区的过渡地带，保持着天然河道的特点，水系以汇纳为主。在都江堰鱼嘴前，河面宽350m，最宽处达700m；经鱼嘴分流，左岸的内江前段宽70～130m；右岸的外江被视为岷江的正流，前段宽96～104m。青城桥以下的金马河段，宽300～350m，岸高5～8m。金马河具有平原河道的特征，河床宽阔游动，水系以分流为主。金马河后段河面甚宽，双流县檫耳岩处河宽520m，光滩处河宽1200m。过新津县后，河宽保持在400m左右。金马河平均比降为0.35%。　　金马河防洪工程保护区内共有5个县(市)2个区，即都江堰

7、市、温江县、双流县、崇州市、新津县、成都市的青羊区和武候区。统计保护区内1992年共有乡、镇35个，面积911km2，总人口156.44万人，工农业总产值124.8亿元。　　（二）沿岸洪水及洪水风险　　岷江干流在都江堰市出山口后，地势开阔，流速骤减，沙石沿河淤积，使河床抬高，经洪水冲刷，河床沙洲遍布，岔濠分流众多，滩沱相间，河道弯曲，主流左右摆动，流向不定，断面横流加剧，成为宽、浅、弯的游荡性河流。部分河段，床身较高，堤岸低矮，通道狭窄，排水不畅，洪水期对沿江城镇、灌溉渠系、农田造成严重威胁。　　岷江洪水主要由暴雨形成。洪水量级的大小，受鹿头山暴雨和

8、青衣江暴雨区的影响。上游洪水主要来源于鹿头山暴雨区。如果汶川以上与鹿头山暴雨区同时发生较大降雨时，则易形成岷