水利信息化概论(1)-预备知识(1)

摘要：水利信息化是水利行业走向现代化的措施和手段，同时也可以说是水利现代化的基础设施。为了帮助非水利相关专业的朋友们了解水利行业的特色，也为了让不太熟悉信息技术的水利行业的朋友们了解IT在水利行业中的应用前景，当然更为了向既非水利行业又非信息技术专业的朋友们介绍水利信息化的大体轮廓，特将2003年笔者为某水利信息化研讨班写的讲稿发至网上供参考。 

关键词：水利 信息化 预备知识 

　1 预备知识 
　　水利信息化是水利行业走向现代化的措施和手段，同时也可以说是水利现代化的基础设施。为了帮助非水利相关专业的朋友们了解水利行业的特色，也为了让不太熟悉信息技术的水利行业的朋友们了解IT在水利行业中的应用前景，当然更为了向既非水利行业又非信息技术专业的朋友们介绍水利信息化的大体轮廓，我们先来预备一些基础知识。 
　　1.1 水利、水利工程、水利行业 
　　水是生命之源，没有水就没有生命，也就没有丰富多彩的大千世界。然而，水多了又会成为洪水猛兽，水少了不够喝要闹水荒。村民为水打架，城市缺水惊慌，为水而战将是未来世界大战的最大诱因。 
　　数千年人类发展史，在兴修水利与洪水作斗争中孕育了灿烂文明。古埃及人根据尼罗河水每年的汛情制定出一年365天的日历，古巴比伦人最早建立了管水的律法，中国的大禹治水(距今4000年)、2260年前兴建的都江堰水利工程等等，共同组成了世界水利文明史。 
　　水资源 陆地上逐年可以得到天然降水补给的地面和地下淡水源。 
　　水力资源 天然水体中所蕴藏的水能，是水利资源的一部分。 
　　水利资源 地球上可供开发利用的天然水源。 
　　中国是水资源紧缺的国家，可更新水资源约占全球总量的6%，但人口却为全球总量的22%，中国人均占有水资源量仅相当于世界人均占有量的1/4。中国水资源的最大特点是时间和空间分布极为不均，水质污染严重，由水而引起的灾害频繁，兴利除害任务艰巨。 
　　水利 《现代汉语词典》：①对水力资源的开发和防止水的灾害；②水利工程的简称。定义①不准确，因为“水力”是水能的概念，即能量的概念，不能包含“水”的全部；定义②仍然不能包括“水利”的全部内容，例如“水利是农业的命脉”全称为“水利工程是农业的命脉”显然不能代表毛泽东的水利思想，因此定义②最多只能称为狭义的“水利”。根据笔者的理解，可以定义为：人类围绕水而开展的一切兴利除害事业的总称。也可以理解成“水利事业”的简称。 
　　水利工程 人类为了对水资源进行开发、利用、控制、管理而建设的兴利除害工程的总称。包括防洪(堤防和某些具有防洪功能的水库)、分蓄洪、灌溉、调水、供水、发电、航运、污水处理工程等等凡涉及关于水的兴利除害工程，也简称水利(狭义)，例如兴修水利，就是兴建水利工程。 
　　水库 以兴利除害为目的而拦蓄一定量河川径流并可调节水流（量）的蓄水工程。一般多指在河流上建坝抬高水位而形成的人工湖。根据需求不同水库的功能各异，例如为了防洪的需要，水库功能为拦蓄和控制洪水；为了发电，水库的功能为储能；为了灌溉和供水，水库功能是“储水仓库”；对于航运，水库则起到调节枯水期流量，淹没急流险滩，改善航运条件的作用。 
　　水利枢纽工程 根据综合利用水资源的要求，由各种不同作用的工程建筑物构成的建筑群体。一般包括拦河坝（大坝、水坝）、泄洪建筑物（溢洪道、泄洪洞、泄洪闸）、航运建筑物、发电建筑物、放水建筑物等。 
　　水利工程所涉及的专业（与水利信息化有直接关系的专业）：水文气象、地质（工程地质、地质灾害）、水工建筑、机电、金属结构、环评（水土保持、水质环境）、自动化等。 
　　水利行业 从事水利工作(事业)为水利服务的行业。 
　　水利行业的现行体制 水利主要还是公益性事业，政府为主的水行政管理体制。政府水行政管理机构（水利部，流域水利机构，地方水利厅、局、处、所，供水、水务等），技术管理机构（水利水电规划设计总院、调水局，具政府职能的事业机构等），企业化的勘测设计研究院，水利工程建设队伍，水利工程管理机构，科研高校等等。 
　　水利工程的特点 关系到人民生命财产安危的水利工程决不允许失事。水灾害是自然现象，人类要达到控制自然灾害是永远不可能的，而设法与大自然和睦相处，最大限度地减轻自然灾害对人类的危害，则完全有可能。水灾害对人类的影响原因分析：信息不灵。 
　　水旱灾害 中国是水旱灾害多发性国家。据历史资料，公元前206年至1949年的2155年间，中国发生过较大水灾1029次，较大旱灾1056次，平均每年发生一次较大水灾或较大旱灾。中国历史上的重大动荡，甚至改朝换代，常常是在出现严重的水旱等自然灾害，民不聊生的背景下发生的。新中国建立后，修建了大量水利工程，数量上超过了几千年来建设水利工程的总和，显著地增强了抗御水旱灾害的能力。但是由于信息不灵，建国以来的几次大水灾仍然给人民生命财产造成重大损失。1954年长江、淮河同时发生流域性大洪水，死亡人数超过4万。1963年海河流域大水，5座中型水库失事，冲毁小型水库330座，104个县受灾，死亡人数超过1万。1975年淮河出现局部大水，板桥、石漫滩两座大型水库和一些中小型水库垮坝，死亡人数近3万。 
　　1.2 信息、信息资源、信息技术、信息文化 
　　信息[Information]∶信息与物质不同，它没有物质那样的实体，而是一种既抽象又无所不在的东西。也有学者认为，信息是一种弱物质性的物质。其实，人们对信息并不陌生，但是要给信息下一个确切的定义则是很困难的，目前有不下100种定义。例如：信息是信号，是数据，是情报，是知识；信息是宇宙万物和生灵相互赖以生存和进化的讯息和信号的集成…；《现代汉语词典》的解释是音信、消息的意思；在“信息论”中，信息是指有目的地标记在通讯系统或计算机的输入上面的信号…(如电话号码的一个数字)；在汉语中最早出现于《三侠五义》：“听说智化求见，必是丈夫有了信息，连忙请进”。“信息论”属于现代科学的范畴，将信息上升到理论科学的高度进行数量、发送、传递和接收研究，通过数学运算得出信息传递的能力和效率。 
　　信息的内容十分广泛，信息的性质较为特殊，信息技术是发展最快的高新技术。信息正在变成一种越来越重要的日常商品。 
　　信息获取 包括信息发现、信息采集与信息优选； 
　　信息传递 通过各种载体将信息从一处传递至另一处； 
　　　　信息分析 包括信息分类、信息综合、信息查错与信息评价； 
　　　　信息加工 包括信息的排序与检索、信息的组织与表达、信息的存储与变换以及信息的控制与传输等； 
　　信息利用 包括如何有效地利用信息来解决学习、工作和生活中的各种问题（例如能不断地自我更新知识、能用新信息提出解决问题的新方案、能适应网络时代的新生活等）。 

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