胡先林

(新疆昌吉水文勘測局，新疆 昌吉 831100)

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水文水資源領域技術需求及實踐的探討

胡先林

(新疆昌吉水文勘測局，新疆 昌吉 831100)

為了使水資源發(fā)揮更大的作用，水利工程更好的為人民服務，要求認真對待水文水資源的實時監(jiān)測、科學規(guī)劃、合理開發(fā)、高效利用等各項工作，因此迫切要求提高水文水資源領域的科技水平。筆者從事水文水資源工作多年，認真研究了我國當前水文水資源領域的技術現(xiàn)狀，論述了我國最近幾年水文水資源領域的技術應用與發(fā)展情況。

水文水資源；技術需求；實踐應用

當前，我國國民經濟得到了較快發(fā)展，城市化進程不斷加快，人民的生活水平得到了明顯提高，但隨之而來的缺乏水資源、水環(huán)境污染、頻繁的洪澇災害等對人民的生產生活帶來了嚴重的影響。在新的歷史時期，為了解決水資源短缺與實現(xiàn)社會的可持續(xù)發(fā)展等問題，必須提高水文水資源的科學技術水平，充分研究現(xiàn)代水文水資源的變化情況，認真對待水文監(jiān)測與預測預報工作，逐步實現(xiàn)自動化提高信息服務水平，大力發(fā)揮水資源的作用，在水利事業(yè)中利用引進較高水平的科學技術從而實現(xiàn)水文水資源事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1 水文水資源領域的技術需求分析

1.1 與國際先進技術水平的差距

1.1.1 水文技術

近年來，水文水資源領域在水文理論、水文實驗、水文模擬、觀測手段等方面得到了一定提高，但還是達不到世界發(fā)達國家水平，因此還需進一步提高水文科技水平，主要有下面這些表現(xiàn)：不能及時預測洪澇災害、技術手段較為落后；沒有深入研究大尺度的水文問題，沒有涉及全國范圍內這一尺度的問題研究；關于區(qū)域性的水文研究，如生態(tài)系統(tǒng)的水循環(huán)機理研究較少；不能有效開展水文領域中的技術理論研究與實驗研究，還不能有效應用當前世界上出現(xiàn)的新技術與新方法。

1.1.2 水資源技術

要求各個領域實現(xiàn)可持續(xù)性發(fā)展，水文水資源管理也不例外，但我國因為還沒有開展水資源領域的技術研究，更不能與世界發(fā)達國家相比，主要有下面這些表現(xiàn)：我國水資源不能實現(xiàn)整體利用，不能有效保護水資源；還需進一步完善水資源管理體系，不具備完善的水文水資源理論；不同流域不能實現(xiàn)水資源的合理調配，我國當前還沒有深入研究關于不同流域間的調配技術。

1.2 水文水資源領域中的技術需求

深入研究洪澇災害與干旱災害是如何形成的，做到及時預報，如衛(wèi)星遙感技術、雷達測雨技術、地理信息系統(tǒng)等；深入研究采集、傳輸、整理、匯總水文信息等技術，同時在做好這一基礎性工作的前提下建立水文水資源信息平臺，實現(xiàn)信息共享，才能有效減輕由于洪澇與干旱災害給人民帶來的經濟損失。

深入研究不同流域生態(tài)需水量，應用最為合理的水資源評價指標與評價手段；合理確定水資源的承載能力，在評價水資源過程中引進現(xiàn)代化水文技術，以求不斷提高評價水平。

深入研究水資源形成與變化規(guī)律，及時引進水資源開發(fā)與保護先進技術，科學確定水資源體系、生態(tài)體系、經濟社會體系間的平衡關系，才能逐步實現(xiàn)我國水資源的可持續(xù)利用。

2 發(fā)展現(xiàn)狀

新疆地區(qū)存在豐富的水資源，每年平均水資源總量為935億 m3，最多年份達到1 069億 m3，最少年份也可以達到754億 m3，最大值與最小值都居于正常變化范圍內[2]。2010年，新疆水資源總量達到1 113億 m3，平均每人達到73 m3，分別居于全國總排名的11位和4位，總體位置居于中等偏上，這一現(xiàn)狀也表明新疆具有豐富的水資源。但分析新疆的單位面積產水量可以看到，新疆單位面積產水量為7萬立方米每平方公里，在全國居于22位，自此可以看出新疆屬于水資源缺乏地區(qū)。

2.1 水文信息監(jiān)測和水文預測預報方面

隨著科學技術的發(fā)展，最近幾年出現(xiàn)了數(shù)不勝數(shù)的雨量、蒸發(fā)、水位、流量觀測技術、測驗泥沙與水質技術等，由此逐步出現(xiàn)了采集、傳輸、監(jiān)測、預警、管理水文信息的服務系統(tǒng)；隨著信息服務體系的不斷發(fā)展與完善，流域水文預報已淘汰了單一的預報方案而逐步發(fā)展成為多個模型與綜合方法結合在一起的預報體系，同時引進了大量的新技術與新手段。尤其是在最近幾年，水文信息服務發(fā)揮了不可低估的作用，如及時預報雨情、水情、汛情，給人們合理調度攔蓄洪水、啟用行蓄區(qū)行蓄洪水提供了充足的時間，有效保障了洪區(qū)人民群眾的生命安全，在國家做出重大決策中發(fā)揮了關鍵性作用。及時引進了新型水文預報技術，如新一代雷達測雨技術、衛(wèi)星遙感技術，及時分析了暴雨洪水的小尺度天氣與大尺度氣候環(huán)境，在暴雨洪水研究、數(shù)值模擬預測方面收到了顯著效果，關于風暴潮、山洪、泥石流等自然災害，深入分析了其形成原因、如何預測、如何應對等各個方面。再有，我國關于地理信息與信息化技術當前取得了長足發(fā)展，并在此基礎上開展了分布式產匯流模型研究，力求掌握由于大自然因素與人類活動而引起的水文循環(huán)各個因素的變化規(guī)律，使人們重新認識了水文循環(huán)過程，同時將這些研究成果應用于流域水資源評價與綜合規(guī)劃當中，收到了意想不到的效果。關于如何監(jiān)測預報旱情方面，深入研究了如何監(jiān)測土壤墑情，充分利用衛(wèi)星遙感技術，根據(jù)不同時期掌握了土壤墑情分布情況，同時提出了土壤墑情如何發(fā)展，為流域地區(qū)如何抗旱提供了技術支持，收到了較好的效果，得到了人們的認可。

2.2 水資源配置調度和管理方面

完成了水資源綜合規(guī)劃、專業(yè)專項規(guī)劃與流域綜合規(guī)劃的修編工作，由此表明形成了水資源規(guī)劃體系，有利于促進我國水資源宏觀配置的發(fā)展；建設完成了水資源實時監(jiān)控與管理體系，提高水資源的利用率；應用數(shù)字化計量技術，達到了自動采集灌區(qū)水位與水量，使水資源更好的為人民服務，灌溉管理模式逐步實現(xiàn)了自動化；提高了區(qū)域水資源調度與調控能力，實現(xiàn)了統(tǒng)一管理引江濟太、引黃濟淀、扎龍濕地補水，以及湖南、江西等地區(qū)的水量，解決了珠江流域水資源系統(tǒng)壓咸補淡問題，保證了城市用水安全，同時實現(xiàn)了生態(tài)環(huán)境的保護；深入研究了我國北方流域水資源安全利用技術，形成了將評價資源、調控工程、管理風險結合在一起的流域洪水資源安全利用技術系統(tǒng)，使水資源在流域發(fā)揮更大的作用，實現(xiàn)了水資源的充足供給；在我國沿海地區(qū)實行苦咸水淡化工程，解決了我國沿海地區(qū)人民的飲水問題；深入研究了在我國不同地區(qū)采取哪種模式節(jié)水，嘗試建設節(jié)水型社會，由此提高了節(jié)水型社會建設技術，并取得了一定的效果，有力帶動了其它地區(qū)的發(fā)展。

2.3 服務于生態(tài)環(huán)境保護方面

深入研究了大氣、土壤、植物、水之間的關系，掌握了水文循環(huán)中的變化規(guī)律；對不同地區(qū)生態(tài)用水進行了研究，在理論、技術、管理等方面嘗試應用全面的關鍵技術，結合各地實際生態(tài)需水情況，應用不同的計算方法；深入研究了如何利用水資源以及水資源對環(huán)境生態(tài)的影響，有力推進了水資源綜合規(guī)劃與綜合管理工作的發(fā)展；實行水污染突發(fā)事件應急預案與處理方法，可以有效解決突發(fā)性水污染事件。

3 水文水資源領域中相關技術的實踐

應用

3.1 各種新技術的實踐應用

關于水文基礎理論研究當中，最近幾年我國深入研究了水文站網(wǎng)密度、水文分區(qū)、流域特征等各種技術，在技術上有力推動了我國水利工作的順利發(fā)展。

關于水文應用新技術當中，我國及時引進了時差法超聲波測流、圖像分析技術、激光法泥沙分析、墑情監(jiān)測技術、遠程遙感技術等，使水文信息監(jiān)測、采集、傳輸?shù)仁侄蔚玫搅嗣黠@改善。

關于流域水文模型，在我國一些地區(qū)及時引進了HEGHMS模型、分布式水文模型，并對其進行了深入研究。利用這些水文模型，不但有效驗證了掌握的水文信息的真實性與實用性，同時有利于及時預報洪澇干旱、預測水資源、評價水資源等。

關于水資源與水質評價，及時引進了世界上最為先進的數(shù)學分析方法，如在水資源評價、預測墑情、評價水質等方面應用層次分析法、神經網(wǎng)絡法等，取得了較好的效果，有效掌握了地表水、地下水和水資源的評價信息。

關于水文水資源信息的共享，建設完成了水文水資源信息共享平臺，有利于及時發(fā)布水文水資源信息。本文主要引用了建設水文水資源信息共享平臺，對水文水資源領域中的信息應用取得成果進行了深入研究。

3.2 水文水資源信息共享平臺的實踐應用

國家水文水資源信息共享平臺的組成部分有整理、匯總、傳輸、轉換數(shù)據(jù)體系，節(jié)點數(shù)據(jù)庫、應用服務支持平臺、水文信息服務體系等四個部分。

3.2.1 數(shù)據(jù)整理、匯編、轉換與輸入系統(tǒng)

它發(fā)揮的主要作用就是及時整理與處理水文采集系統(tǒng)收到的水文數(shù)據(jù)、非水文部門上交的水文數(shù)據(jù)，最后轉存到相應節(jié)點的水文數(shù)據(jù)庫。

3.2.2 節(jié)點數(shù)據(jù)庫群

節(jié)點數(shù)據(jù)庫包括中央節(jié)點、不同流域節(jié)點、省級節(jié)點、地市級節(jié)點。再有，處于不同節(jié)點的節(jié)點數(shù)據(jù)庫還包括地表水數(shù)據(jù)庫、地下水數(shù)據(jù)庫、水質數(shù)據(jù)庫等。不同節(jié)點可以隨時更新本節(jié)點數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，對處于本節(jié)點的不同水文數(shù)據(jù)進行管理。

3.2.3 應用服務支持平臺

具備了節(jié)點數(shù)據(jù)庫群才能形成應用服務支撐平臺，屬于國家水文數(shù)據(jù)庫存儲系統(tǒng)和服務系統(tǒng)，在形成不同業(yè)務邏輯與公共邏輯的前提下，保證了系統(tǒng)的正常運行，幫助實現(xiàn)不同水文信息的服務功能。

3.2.4 水文信息服務系統(tǒng)

這一體系在信息共享平臺中發(fā)揮著重要作用，主要作用就是發(fā)布水文信息、提供水文基礎信息、研究水文數(shù)據(jù)等。

4 結語

總之，水在人們的生活中必不可少，沒有水就沒有一切。做好水文工作才能有利于推動我國國民經濟發(fā)展與社會發(fā)展，才能幫助政府做好決策，才能提供更好的社會服務，才能做好水資源管理工作，近年來水文水資源領域引進并應用了各種先進技術，使水文工作煥然一新，逐步實現(xiàn)了現(xiàn)代化與信息化。

[1]王銀堂,田慶奇,袁小勇.我國水文水資源領域技術需求分析及推廣應用[J].水利水電技術. 2010(11).

[2]楊云.在水文水資源領域中的應用進展[J].黑龍江水利科技.2013(09).

[3]許峰.水文水資源領域技術需求及其實踐應用[J]. 河南水利與南水北調. 2015(17).

[4]管新國.水文水資源工程建設管理探討[J].河南水利與南水北調. 2016(04).

[5]談兵.水文水資源領域技術需求分析及推廣應用[J].河南水利與南水北調. 2016(02).

TV211.1

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1004-1184(2016)06-0097-02

2016-08-18

胡先林(1982-)，男，四川廣元人，工程師，主要從事水文水資源、地理信息系統(tǒng)研究。