楊連春
(吉林省水文水資源局 長春分局,吉林 長春 130000)
隨著數(shù)字化技術(shù)、信息化技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)迅猛的發(fā)展,數(shù)字控制技術(shù)也越來越多的應(yīng)用在各行各領(lǐng)域并逐漸顯示出了數(shù)字技術(shù)的優(yōu)勢,在水文水資源領(lǐng)域開發(fā)相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用及推廣也是勢在必行,而且必將為該領(lǐng)域的發(fā)展帶來飛躍性的進(jìn)步?,F(xiàn)在國家在工業(yè)產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展方面的需求,對和諧社會(huì)發(fā)展環(huán)境的需求,全民生態(tài)身體健康的需求等,各種社會(huì)、市場需求迫使水文水資源領(lǐng)域急需在技術(shù)上的突破和發(fā)展,并將經(jīng)得起實(shí)踐考驗(yàn)的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)進(jìn)推廣應(yīng)用。由此,筆者借此文進(jìn)行分析、探討,以作為水文水資源相關(guān)技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用的推動(dòng)作用。
為了適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需求以及市場經(jīng)濟(jì)的需求,我國水文水資源領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)的開發(fā)和研究,將在現(xiàn)代先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的推動(dòng)下,向更深入、更廣泛的方向開展。深入是指在技術(shù)研究的深度、技術(shù)方法的先進(jìn)程度等方面;廣發(fā)指的是研究范圍的擴(kuò)大以及所需科技的范圍的擴(kuò)大。目前,我國水文水資源領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)發(fā)展的趨勢及特點(diǎn),主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
(1)在水文水資源方面,相關(guān)信息的采集能力及檢測水平普遍取得了一定的提升。通過地面上科學(xué)合理地設(shè)置水文信息采集站、監(jiān)測站和氣象雷達(dá)站,準(zhǔn)確的獲取地面的相關(guān)信息;通過空中的遙感衛(wèi)星獲取空中信息,地面的監(jiān)測點(diǎn)和空中的遙感衛(wèi)星相互呼應(yīng),形成了嚴(yán)密、準(zhǔn)確、科學(xué)、客觀的信息采集體系。在檢測方面也形成了相對比較完善的體系,一些極端水文事件的檢測和分析水平也得到了一定程度的提高。
(2)多學(xué)科交叉、綜合發(fā)展,多方面提升總體水平。不僅與某些傳統(tǒng)意義上與水文水資源領(lǐng)域相關(guān)的學(xué)科的交叉更深入的開展,其它一些近期發(fā)展起來的新學(xué)科,甚至某些從未曾與水文水資源領(lǐng)域有過交叉的學(xué)科,都逐步與水文水資源領(lǐng)域的研究互相滲透,例如計(jì)算機(jī)與信息系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等。
(3)某些高端科技在水文水資源及其相關(guān)的各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用范圍擴(kuò)大,例如核技術(shù)、地球觀測技術(shù)、信息技術(shù)、現(xiàn)代控制理論和方法等。
水資源短缺、水環(huán)境污染以及水災(zāi)、旱災(zāi)已經(jīng)成為社會(huì)經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展、工業(yè)產(chǎn)業(yè)化以及城市化進(jìn)程進(jìn)展迅速的不良產(chǎn)物,而且這些問題已經(jīng)成為阻礙社會(huì)發(fā)展、經(jīng)濟(jì)進(jìn)步的重要原因。面對這樣嚴(yán)峻的形式,水文水資源領(lǐng)域重要的研究任務(wù)就是,如何保證水資源在社會(huì)發(fā)展中的可持續(xù)發(fā)展作用,同時(shí)保證在促進(jìn)市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的穩(wěn)定供需平衡作用。結(jié)合目前急需完成的任務(wù),水文水資源領(lǐng)域的發(fā)展趨勢及相關(guān)科技需求,主要包括以下幾個(gè)方面:
(1)新科技在減災(zāi)方面的應(yīng)用,例如防洪、抗旱、海嘯預(yù)報(bào)等。通過衛(wèi)星遙感、雷達(dá)測雨、地理信息系統(tǒng)等新科技、新設(shè)備的應(yīng)用,在提高防澇、抗旱、預(yù)測預(yù)報(bào)海嘯等極端水文事件的科學(xué)性和準(zhǔn)確性,加強(qiáng)減災(zāi)能力。
(2)提高水資源的利用和管理能力。對于水資源的利用和管理通過開源和節(jié)流兩個(gè)方面開展,所謂的開源是通過先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)加強(qiáng)流域洪水、城市雨水的利用;節(jié)流則是通過普及節(jié)水灌溉、水凈化等節(jié)水技術(shù),控制水資源的浪費(fèi)。
(3)加強(qiáng)水文水資源的生態(tài)和環(huán)境保護(hù)。通過強(qiáng)化水資源的實(shí)時(shí)監(jiān)測和預(yù)警,保護(hù)水源地的水資源避免污染。利用衛(wèi)星遙感技術(shù)對各地水文水資源的生態(tài)條件準(zhǔn)確檢測,及時(shí)發(fā)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境受影響的因素,并予以處理,做好保護(hù)水資源的生態(tài)和保護(hù)工作。
(4)通過信息平臺的建立健全提高管理水平。利用公共基礎(chǔ)軟件建立健全相關(guān)的信息共享平臺,使相關(guān)信息得可以共享,避免信息采集方面的重復(fù)工作。另外,針對例如水文監(jiān)測分析、水資源評價(jià)等一些專業(yè)性強(qiáng)、適用性廣的領(lǐng)域,開發(fā)并使用相關(guān)軟件管理。利用網(wǎng)絡(luò)信息平臺和軟件管理的手段,提高水文水資源領(lǐng)域的管理水平。
所謂的GIS 是地理信息系統(tǒng)的簡稱,這是一門隨著地理科學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、遙感技術(shù)和信息科學(xué)的發(fā)展而發(fā)展起來的一個(gè)學(xué)科。在水文水資源領(lǐng)域利用GIS 系統(tǒng)的基本空間分析功能,完成與空間信息有關(guān)的各種復(fù)雜的運(yùn)算,最終通過該系統(tǒng)的應(yīng)用,了解各空間尸體的分布特征和空間關(guān)系。
水文水資源相關(guān)信息的檢測和傳輸技術(shù)對水文水資源的相關(guān)管理和發(fā)展是至關(guān)重要的。準(zhǔn)確、高效的監(jiān)測與預(yù)警各種水文事件的相關(guān)技術(shù)及設(shè)備,對于滿足我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中抗旱防洪減災(zāi)的要求十分必要。這方面的相關(guān)技術(shù)包括新型、高靈敏度的水文信息的監(jiān)測傳感器、遠(yuǎn)程傳輸、信息采集、數(shù)據(jù)管理、處理和分析的技術(shù)與設(shè)備、地下水溫度和水位等自動(dòng)監(jiān)測的技術(shù)與設(shè)備、河湖水質(zhì)的在線自動(dòng)監(jiān)測。
在抗旱防洪減災(zāi)方面的工作開展,現(xiàn)代水文預(yù)報(bào)預(yù)測技術(shù)是重要手段和技術(shù)。提高水文預(yù)報(bào)預(yù)測準(zhǔn)確性和有效性,是該項(xiàng)工作開展的中心。因此通過強(qiáng)化氣象預(yù)報(bào)與水文預(yù)報(bào)的技術(shù)開發(fā)和推廣,加強(qiáng)對水環(huán)境變化的預(yù)測和臺風(fēng)、水雨情等災(zāi)害天氣的預(yù)報(bào)預(yù)測工作,提高水文水資源領(lǐng)域的防災(zāi)減災(zāi)的重要作用。
通過建立健全以水資源統(tǒng)一調(diào)度為目的的流域水資源調(diào)度體系,并將相關(guān)技術(shù)進(jìn)行推廣,使對流域水資源進(jìn)行管理和統(tǒng)籌解決生態(tài)隱患、供水安全和防洪隱患等工作在統(tǒng)一、合理的情況下開展、完成,使水域水資源的管理科學(xué)、合理。
水資源是人類賴以生存至關(guān)重要的自然資源,并且具有不可替代性。人類對于水資源的認(rèn)識已經(jīng)不再單一的停留在對其經(jīng)濟(jì)價(jià)值的開發(fā),已經(jīng)對水資源具有的生態(tài)價(jià)值、環(huán)境價(jià)值越來越重視。筆者通過對我國水文水資源的發(fā)展趨勢和科技需求,以及科技推廣等方面開展了淺顯的研究探討。希望通過將科學(xué)研究轉(zhuǎn)化為實(shí)際生產(chǎn)力,為水位水資源的可持續(xù)發(fā)展添磚加瓦。