“水库信息化”是一个跨学科、跨专业的新型专业方向，主要涉及水文、水资源、通信、控制、计算机、软件工程及自动化专业领域的基础知识和应用。本书以水库工程台，以信息、计算机等多学科技术为手段，介绍水利信息化方面的多学科专业知识，以土石坝自动化系统开发研究为，括：水库流域水情自动测报系统、水库库区监测系统、水库水资源调度系统、信息中心管理系统等。本书可供从事水利设计、工程施工、工程管理、水利信息化、有关水利工程计算机网络的管理人员是防汛、抗旱、水文、水资源、水经济等有关的技术人员，以及有关院校的研究人员、博士生及硕士研究生阅读和参考。可以预见：水库信息化工程的理论与实践的出版必将为水工程的运行及提高自动化管理发挥重要的作用，这也是作者的期待和祝愿

前言
第1章绪论(1)
第2章水库水情自动测报系统及其开发(6)
2.1综述(6)
2.2系统设备硬件选型及通信方式的确定(12)
2.3实时洪水预报与数据采集系统的开发(20)
2.4文峪河水库洪水预报软件系统的开发(28)
第3章水库实时洪水调度系统的开发(44)
3.1水库调度综述(44)
3.2水库洪水实时调度模型(48)
3.3盘石头水库洪水调度基本资料及调度原则(62)
3.4盘石头水库洪水调度系统的开发(68)
3.5小结(75)
第4章土石坝渗流预警模型及预警系统开发(77)
4.1绪论(77)
4.2经验模态分解理论及集合经验模态分解方法(79)
4.3汾河水库土石坝渗流预警模型(83)
4.4结论(102)
第5章山西省册田水库水信息管理中心系统的开发(103)
5.1开发水信息管理中心的原则及范围(103)
5.2信息管理能结构(104)
5.3信息管理中心结构设计(106)
5.4综合数据库服务系统(114)
5.5水库监视系统(118)
参考文献(124)

水库信息化是一个跨学科、跨专业的新型研究课题，主要涉及水利、信息、控制、计算机及自动化专业领域的基础知识和应用。实现目标是利用实用的计算机网络技术、水情自动测报技术、自动化监控监测技术、监视技术、大坝监测技术，实现对水库工程的实时监控、监视、监测及管理，基本达到“无人值班、少人值守”的管理。对于水库的运行和管理建立综合自动化系统，是实现水库科行的数字化、信息化、现代化管理必不可少的手段台。通过选取性能可靠的软硬件和系统开发，采用现代计算机监控的各项技术手段，对大坝监测、水雨情、闸门监控、监视、办公自动化各子系行有机集成，实现资源共享、科学调度，合理利用水资源，以充分发挥水库的经济效益和社会效益。

本书以水库工程台，以自动控制理论为基础，以信息、计算机等多学科技术为手段，介绍水库综合自动化方面的多学科专业知识，括：水情自动测报系统国内外研究概况、实时洪水预报与数据采集系统的开发、文峪河水库洪水预报软件系统的开发、水库实时洪水调度系统的开发、水库库区监测系统及信息中心管理系统等内容。

本书中部分引用了我国水利工程有关的勘测、设计、自动化系统开发、相关科研单位及高等院校的科研及设计成果，在此一并致谢！还要感谢关心和支持本书出版的黄河水利出版社、太原理工大学水利学院及山西省水利厅若干从事水利工程技术开发和科学研究的朋友们！全书由太原市轨道交通发展有限公司刘春艳及太原市水利勘测设计院郭涛编著，每个人完成二分之一的写作任务。

本书的出版得到2020年山西省高等学校科技成果转化培育项目“压力管道供水系统水力特性计算及分析软件成果转化”、2021年山西省水利科研推广项目“山西大水网水力调度智慧台需求分析研究“、“晋城市郭壁供水改扩建工程经济及运行方式研究”及“晋城市郭壁供水改扩建工程供水系统自动化监测与控制体系研究”项目计划的资助。

本书的研究成果如能运用在我国水库工程自动化管理的今天，成为一块铺路之石或引玉之砖，这将是我们的愿望。由于水库工程集水工、水文、供水、施工、地质及管理为一体，涉及水利水电、水力机械、电气设备、水利施工、土木建筑、计算机控制及信息工程等多个学科，信息采集、预报和管理的范围内容相当广泛，受作者知识的局限性，书中疏漏和不足之处在所难免，欢迎读者批评、提出建议，也希望获得你们在实际运行中的经验，以便和提高

编者

2021年3月

第1章绪论

水利是国民经济的基础产业，水利的发展是保证国民经济和社会可持续发展的基础建设工程。中华人民共和国成立以来，经过半个多世纪的建设与发展，水利工程建设取得了巨大成就，但是洪涝灾害、干旱缺水、水土流失和水污染等四大问题还远没有解决，每年带来的损失也越来越巨大，水资源与国民经济和社会发展不相适应的矛盾越来越突出，已经严重影响全面建设小康社会目标的实现！面对严峻形势，应用现代科学理论和高新技术，对水利工程实行科学管理，确保对水资源的合理开发、利用、优化配置、全面节约、有效保护和给个洛m面水知位自化夹排动水利现代化已经成为中国21世纪水利事业发展的必然。

水利信息化是水利现代化的基本标志和重要内容。水利信息化，具体来讲就是充分利用现代信息技术，开发和利用水利信息资源括对水利信行采集、传输、存储、处理和利用，提高水利信息资源的应用和共享程度，从而全面提高水利建设及水事处理的效率和效能。水利信息化的建设任务可分为三个层次，即国家水利基础信息系统工程、基础数据库和水利综合管理信息系统。水利信息化是从传统水利向现代水利转变的物质实现，是实现水资源优化配置和统一管理的需要，也是国家基础国情信息之一。

水利行业是一个信息密集型行业，古今中外均十分重视水信息的收集、整编和利用。长期的水利实践证明，依靠工程措施，不可能有效地解决当前复杂的水问题。广泛应用现代信息技术，充分开发水利信息资源，拓展水利信息化的深度和广度，工程措施与非工程措施并重是实现水利现代化的必然选择。以水利信息化带动水利现代化，以水利现代化水利信息化，增加水利的科技含量、降低水利的资源消耗、提高水利的整体效益是21世纪水发展的必由之路。因此，加速水利信息化建设，既是国民经济信息化建设的重要组成部分，也是水利事业自身发展的迫切需要。

我国水利行业的现代信息技术应用工作起步较早，目前，信息技术在某些业务信息采集、传输、存储、处理、分析和服务的部分环节中已发挥了显著作用。但体上看，业务处理仅实现了部分数字化，相关技术规范不完善，硬件实施的研发与可靠性的提高方面有一步完善，信息共享机制不健全，有限的数据资体质量不高，使用效率较低。水利信息体上仍在起步阶段，地区发展极衡。

在水利信息采集方面，全国水利系统已有50%的雨量监测数据40%的水位监测数据采集实现了数字化长期自动记录，流量和其他要素的自动测验方面也行积极地探索。部分防汛地区建成了水文信息自动采集系统，工情、旱情、灾情、水资源、用水节水、水质、水土保持、工程建设管理、农村水利水电、水利、规划设计和行政资源等信息采集也具有一定的手段。航空航天遥感、全球定位等技术在部分业务中得到应用。

在计算机网络与信息传输方面，目前从水利部到各流域机构和各省(自治区、直辖市)水文部门之间，初步形成了基于中国分组交换网的全国实时水情计算机广域网，......