水資源監(jiān)控系統(tǒng)論文
時間:2022-08-28 05:46:00
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隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展,我國水資源問題特別是水資源短缺的問題日益突出,對水資源進行合理開發(fā)、高效利用、優(yōu)化配置、全面節(jié)約、有效保護和綜合治理,已成為一項重要的戰(zhàn)略任務(wù)。加強水資源管理,從根本上解決我國水資源問題,首先必須實現(xiàn)水資源管理的信息化和現(xiàn)代化。2001年4月,正式啟動的水資源實時監(jiān)控系統(tǒng)試點建設(shè)表明,我國水資源管理信息化、現(xiàn)代化建設(shè)又邁出了堅實的一步。第一批試點單位有水利部黃河水利委員會、水利部海河水利委員會、水利部太湖流域管理局、江蘇省水利廳、遼寧省水利廳。為保證試點建設(shè)順利進行,成立了由海委牽頭的技術(shù)協(xié)作組,由10多位專家組成項目咨詢專家組。一、水資源實時監(jiān)控系統(tǒng)試點建設(shè)啟動的意義水資源實時監(jiān)控系統(tǒng)試點建設(shè)的啟動,是新形勢下推進水利現(xiàn)代化建設(shè)的一項重要舉措,是實現(xiàn)由傳統(tǒng)水利向現(xiàn)代水利轉(zhuǎn)變的需要,是實現(xiàn)水資源優(yōu)化配置和科學(xué)管理的需要,是水行政主管部門實現(xiàn)政府職能轉(zhuǎn)變和提高決策水平的需要,是實現(xiàn)資源共享、促進國民經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展的需要。水資源實時監(jiān)控系統(tǒng)是以信息技術(shù)為基礎(chǔ),運用各種高新科技手段,對流域或區(qū)域的水資源及相關(guān)的大量信息進行實時采集、傳輸及管理;以現(xiàn)代水資源管理理論為基礎(chǔ),以計算機技術(shù)為依托對流域或區(qū)域的水資源進行實時監(jiān)測、優(yōu)化配置和科學(xué)調(diào)度;以遠程自動控制技術(shù)為依托對流域或區(qū)域的重要水利工程進行控制操作。在系統(tǒng)建設(shè)中,有效和實時的數(shù)據(jù)是實現(xiàn)水資源優(yōu)化配置的基礎(chǔ)和前提;數(shù)學(xué)模型是水資源實時監(jiān)控系統(tǒng)的決策工具;系統(tǒng)本身還要求具有拓展性和兼容性,以適應(yīng)發(fā)展的需要,并滿足不同用戶的需求。水資源實時監(jiān)控系統(tǒng)的核心是實現(xiàn)水資源的優(yōu)化配置,保障水資源的可持續(xù)利用,并以水資源的可持續(xù)利用支撐經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展。系統(tǒng)的功能就是實現(xiàn)水資源優(yōu)化配置手段現(xiàn)代化。二、水資源實時監(jiān)控系統(tǒng)試點建設(shè)的特點水資源實時監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程,涉及面廣、綜合性強。項目啟動時,水利部就對系統(tǒng)建設(shè)提出明確要求:一是統(tǒng)一規(guī)劃、分步實施、試點示范、全面推進;二是堅持先進性與適用性結(jié)合,注重高新技術(shù)的應(yīng)用,堅持高起點;三是積極借鑒國外成功的經(jīng)驗,注重引進與自主開發(fā)相結(jié)合;四是充分利用已有的工作基礎(chǔ)和相關(guān)行業(yè)的信息資源,建立規(guī)范的信息庫,實現(xiàn)優(yōu)勢互補,資源共享;五是緊密結(jié)合生產(chǎn)實際,注重發(fā)揮科研機構(gòu)、高等院校的優(yōu)勢,鼓勵跨行業(yè)、跨領(lǐng)域的聯(lián)合攻關(guān);六是建立良好的運行管理機制和制度。試點建設(shè)啟動以來,各試點單位按照要求,在系統(tǒng)建設(shè)方面大膽探索,穩(wěn)步推進。1.統(tǒng)籌規(guī)劃,注重實效水資源實時監(jiān)控系統(tǒng)試點建設(shè)的特點之一,就是各試點單位均將系統(tǒng)建設(shè)作為水利信息化建設(shè)的重要內(nèi)容,結(jié)合本流域或區(qū)域的特點和實際情況,制訂了具體的系統(tǒng)建設(shè)規(guī)劃和實施方案。規(guī)劃方案從實際出發(fā),在建設(shè)內(nèi)容安排上,充分考慮現(xiàn)有工作基礎(chǔ)、系統(tǒng)目標需求,針對本流域或區(qū)域的經(jīng)濟發(fā)展水平和水資源管理中的重點問題,進行系統(tǒng)設(shè)計,制訂分期實施計劃,確保試點建設(shè)順利進行。2.明確目標,協(xié)同攻關(guān)第一批參加試點的各單位分別以流域和區(qū)域為單元,以需求為導(dǎo)向,建設(shè)水資源實時監(jiān)控系統(tǒng),探求我國水資源實現(xiàn)流域和區(qū)域管理的最佳模式和途徑。由于目前我國缺乏可供借鑒的成功經(jīng)驗,信息化的基礎(chǔ)較差,加上系統(tǒng)復(fù)雜,技術(shù)難度大,涉及面廣,系統(tǒng)建設(shè)的標準體系也尚未建立,所以,系統(tǒng)建設(shè)過程中的技術(shù)交流和協(xié)同攻關(guān)非常必要。項目啟動以來,協(xié)作組定期活動,已舉辦了兩次會議。會議期間,各試點單位進行廣泛交流,項目咨詢專家組專家直接參與,對系統(tǒng)建設(shè)中出現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)問題進行咨詢研討。各試點單位在建設(shè)過程中也廣泛吸取各方面的經(jīng)驗,與國內(nèi)外專家及有關(guān)科研院所進行合作。試點建設(shè)充分體現(xiàn)了開拓創(chuàng)新、協(xié)同攻關(guān)的精神。3.加強管理,認真實施從5家試點單位項目進展情況來看,對系統(tǒng)建設(shè)管理都非常重視,從機構(gòu)和體制上均給予保障,從制度建設(shè)上予以加強。海委提出水利基建工作要實現(xiàn)四個一流,即一流的設(shè)計、一流的施工、一流的管理、一流的質(zhì)量。系統(tǒng)建設(shè)實行“四制”。黃委還成立了黃河水資源實時監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)項目管理辦公室,太湖流域管理局、江蘇省水利廳、遼寧省水利廳也成立了相應(yīng)的機構(gòu)負責實施和管理。三、水資源實時監(jiān)控系統(tǒng)試點建設(shè)取得初步成效1.黃河流域水資源實時監(jiān)控系統(tǒng)黃河的水量調(diào)度以及黃河的水資源問題舉世關(guān)注。黃河水資源實時監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)以落實國家要求的統(tǒng)一分配水量,實行流量斷面控制,省(自治區(qū))負責用水配水,重要取水口和骨干水庫進行統(tǒng)一調(diào)度為總體工作思路;以“統(tǒng)一規(guī)劃、分步實施、急用優(yōu)先、發(fā)揮效益”為原則,立足于黃河治理和流域水資源管理,從黃河水量調(diào)度管理系統(tǒng)建設(shè)入手,建設(shè)內(nèi)容納入“數(shù)字黃河”工程,采取“重點突破,整體推進”。一期工程以水量調(diào)度高科技、信息化和現(xiàn)代化為目標,對引黃涵閘實施遠程自動化監(jiān)控,建設(shè)低水測驗設(shè)施,加緊建設(shè)黃河總調(diào)度中心。第一座數(shù)字化水文站——黃河花園口水文站投入使用,加快了水文信息傳遞的速度,對測站測驗管理和水資源管理及調(diào)度提供了強有力的支持。作為黃河水資源保護監(jiān)測中心信息采集的重要手段,首座全數(shù)字水質(zhì)自動監(jiān)測站已于2002年4月建成并穩(wěn)定運行。黃河上中游徑流中長期預(yù)報系統(tǒng)一期工程研究、開發(fā)工作完成,在整個非汛期開展流域性的旬、月和徑流總量預(yù)報,為全河段水量統(tǒng)一調(diào)度提供依據(jù)。2.海河流域水資源實時監(jiān)控系統(tǒng)海河流域選擇京津地區(qū)重要水源地作為水資源實時監(jiān)控系統(tǒng)項目區(qū)。采取試點示范,整體推進。系統(tǒng)建設(shè)充分利用已有的建設(shè)成果,同時考慮今后的發(fā)展趨勢,以GIS為平臺,虛擬現(xiàn)實為表現(xiàn)手段,信息采集系統(tǒng)為基礎(chǔ),通信及計算機網(wǎng)絡(luò)為紐帶,數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)為核心,決策支持和工程監(jiān)控為目的。提出項目建設(shè)與即將實施的南水北調(diào)新水源,實現(xiàn)多水源的水資源優(yōu)化配置,為區(qū)域水資源管理和流域信息化建設(shè)提供模式和經(jīng)驗。目前,已完成海委監(jiān)控中心主體工程、海委至潘家口水庫光纖電路建設(shè),以“數(shù)字潘家口水庫”為核心的空間數(shù)據(jù)庫建設(shè),完成在線數(shù)據(jù)采集處理、綜合信息查詢與管理、信息反饋與等系統(tǒng)的設(shè)計開發(fā)及應(yīng)用系統(tǒng)的軟件集成,京津地區(qū)地下水動態(tài)管理模型子系統(tǒng)建設(shè)也正按計劃進行。3.太湖流域水資源實時監(jiān)控系統(tǒng)太湖流域水資源實時監(jiān)控系統(tǒng)將利用網(wǎng)絡(luò)、計算機、自動化控制等現(xiàn)代化技術(shù),初步實現(xiàn)水利工程遠程監(jiān)控與調(diào)度管理;以引江濟太和防汛調(diào)度為應(yīng)用實例,為中心數(shù)據(jù)庫建設(shè)提供標準,為水資源決策支持系統(tǒng)的應(yīng)用模型整合提供示范。已初步建成望亭水利樞紐的計算機監(jiān)控系統(tǒng),正在實施太浦閘應(yīng)急監(jiān)控系統(tǒng)和修復(fù)望虞河常熟水利樞紐泵站控制系統(tǒng)。4.江蘇省蘇北地區(qū)水資源配置監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)該系統(tǒng)是江蘇省“十五”水利信息化建設(shè)的重點工程,也是區(qū)域水資源管理和配置的典型工程。在江蘇已建大運河監(jiān)測調(diào)度系統(tǒng),徐州、連云港水情遙測系統(tǒng)、水文數(shù)據(jù)庫、防汛指揮系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,兼顧南水北調(diào)東線工程。系統(tǒng)建設(shè)總目標為:建設(shè)覆蓋江水北調(diào)工程系統(tǒng)供水范圍,具有先進技術(shù)水平和充分拓展性能,集信息采集傳輸、優(yōu)化調(diào)度和自動監(jiān)控為一體的水利現(xiàn)代化系統(tǒng)。為蘇北地區(qū)水資源優(yōu)化配置、高效利用和水環(huán)境保護提供調(diào)度運行決策支持;為建立適應(yīng)社會主義市場經(jīng)濟要求的供水體系提供信息、計量及管理支持。充分發(fā)揮江水北調(diào)工程系統(tǒng)的作用,使其成為經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的重要支撐。整個項目將分兩階段實施。第一階段的各子項目均已簽訂合同,進入施工階段。5.遼寧省中部地區(qū)水資源優(yōu)化配置調(diào)度系統(tǒng)該系統(tǒng)是遼寧省水利管理現(xiàn)代化建設(shè)的重要組成部分。其總體結(jié)構(gòu)包括信息采集系統(tǒng),信息傳輸系統(tǒng),數(shù)據(jù)處理與信息綜合管理系統(tǒng),水資源管理調(diào)度決策系統(tǒng)。以太子河流域為試點進行水資源優(yōu)化配置關(guān)鍵技術(shù)研究,同時,建設(shè)省水資源優(yōu)化配置中心及網(wǎng)絡(luò)平臺等。建設(shè)過程中,在“統(tǒng)一規(guī)劃、總體設(shè)計、有序?qū)嵤⑼怀鰧嵭А钡幕A(chǔ)上,堅持“誰受益、誰建設(shè)”的原則,調(diào)動各部門和單位的積極性。四、水資源實時監(jiān)控系統(tǒng)試點建設(shè)任重道遠按照水利部的部署,要用3~5年時間完成試點建設(shè)工作,并在試點的基礎(chǔ)上,總結(jié)經(jīng)驗,示范推廣,任務(wù)非常艱巨。曾有人把建立數(shù)字地球稱之為人類認識地球的第三次飛躍,是重大技術(shù)的突破口。水資源實時監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)作為水利現(xiàn)代化建設(shè)的重要基礎(chǔ)項目,雖然經(jīng)過一年多的試點建設(shè),取得了顯著的成效,但要實現(xiàn)多源信息的數(shù)字化、空間結(jié)構(gòu)化、網(wǎng)絡(luò)化和標準化,還有許多問題需要在建設(shè)過程中逐步探索和解決。首先,系統(tǒng)建設(shè)要在準確定位和統(tǒng)一建設(shè)原則的前提下,處理好近期目標和遠期目標的關(guān)系、新舊信息系統(tǒng)的關(guān)系、先進與適用的關(guān)系、建設(shè)與管理的關(guān)系。其次,加強標準化建設(shè)。第三,實現(xiàn)資源的充分共享。第四,高度重視信息安全。第五,進一步加強技術(shù)交流等。在水資源日益緊缺,水的問題愈來愈突出的今天,我們期待著水資源實時監(jiān)控系統(tǒng)試點建設(shè)早日完成,在全國范圍進行推廣,盡快實現(xiàn)水資源管理的現(xiàn)代化,以水資源的可持續(xù)利用,推動我國經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展。