劉清 陳瑤雪 河海大學(xué)

數(shù)字化流域及其在現(xiàn)代水資源規(guī)劃中的應(yīng)用

劉清 陳瑤雪 河海大學(xué)

信息化時代中，各項(xiàng)高新科技均得到了快速的發(fā)展，而其中數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用效果最為顯著，尤其是在現(xiàn)階段的水資源規(guī)劃管理中的應(yīng)用，有效的推動了我國水資源規(guī)劃事業(yè)的發(fā)展。文中對數(shù)字化流域以及其在水資源規(guī)劃中的應(yīng)用進(jìn)行了分析，首先，對數(shù)字流域的相關(guān)概念進(jìn)行了闡述；其次，對水資源規(guī)劃的發(fā)展進(jìn)行了總結(jié)；再次，對當(dāng)前水資源規(guī)劃中存在的幾個顯著問題進(jìn)行分析；最后，提出數(shù)字化流域在水資源規(guī)劃中的具體應(yīng)用。借由本文的論述為數(shù)字化流域在水資源規(guī)劃中的應(yīng)用提供理論參考，進(jìn)一步推動國內(nèi)水資源規(guī)劃事業(yè)的發(fā)展。

數(shù)字化流域 水資源 規(guī)劃

在信息化的不斷深入下，數(shù)字地球在社會發(fā)展中起到了重要推動作用，此情況存在的一個主要原因是數(shù)字信息在當(dāng)前社會發(fā)展進(jìn)程中已經(jīng)成為不能夠忽視的因素，而數(shù)字技術(shù)也在眾多領(lǐng)域中得到了有效的應(yīng)用。水資源是人類生存的必備資源，對社會發(fā)展具有重要作用，而水資源規(guī)劃也是多年來各國所關(guān)注的主要問題，若能夠利用數(shù)字化技術(shù)對水資源進(jìn)行科學(xué)化的規(guī)劃，勢必會提升水資源規(guī)劃效果，促使其達(dá)到最佳的水平，而如何應(yīng)用則是下文中所要探究的主要問題。

1 數(shù)字流域概述

數(shù)字化流域是在數(shù)字化地球中衍生出來的概念，其主要作用在水利領(lǐng)域中。現(xiàn)階段，數(shù)字化技術(shù)在諸多領(lǐng)域均得到了合理的應(yīng)用，而與水資源相關(guān)的數(shù)字技術(shù)也在此發(fā)展進(jìn)程中得到了發(fā)展，例如，數(shù)字水利、數(shù)字流域、數(shù)字水文等。在眾多數(shù)字技術(shù)中，多數(shù)都能夠被理解與認(rèn)可，但是，人們對數(shù)字流域的理解卻一直處于一個誤區(qū)中。在水文科學(xué)的研究進(jìn)程中，流域常規(guī)所指的是分行政區(qū)域，而數(shù)字流域的研究對象主要指向的是數(shù)字地球，為此，其發(fā)展方向也與數(shù)字地球具有相關(guān)關(guān)系。在水資源規(guī)劃發(fā)展中，數(shù)字流域常規(guī)可分為三個層次，其一，初期的水資源管理信息系統(tǒng)；其二，流域管理信息系統(tǒng)；其三，數(shù)字化流域系統(tǒng)。

2 水資源規(guī)劃的發(fā)展

在我國水資源規(guī)劃研究工作一直未有停止，而在研究過程中也獲取到諸多成果，在理論與實(shí)踐方法上都在不斷的進(jìn)行調(diào)整與優(yōu)化，從整體發(fā)展進(jìn)程上來分析，水資源規(guī)劃工作可概括為三個階段。第一，此階段存在于20世紀(jì)80年代之前，在此階段中我國水資源規(guī)劃的主要內(nèi)容是對現(xiàn)有江河給予治理，包括各種水利工程，其特點(diǎn)主要表現(xiàn)為，表面上研究的是流域，但世紀(jì)研究所針對的是特定工程。第二，此階段處于20世紀(jì)80-90年代，此階段中，國家方面引進(jìn)了先進(jìn)系統(tǒng)分析方法，在此背景下，流域的水利工程規(guī)劃更具有綜合性與多樣性。第三，此階段處于20世紀(jì)90年代后期，此階段伴隨著全球生態(tài)環(huán)境問題以及水資源短缺等問題的發(fā)展，在此階段中計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)得到了快速的發(fā)展，水資源規(guī)劃也初步實(shí)現(xiàn)了信息化，綜合性更強(qiáng)。

3 現(xiàn)階段水資源規(guī)劃所存在的問題

當(dāng)前水資源規(guī)劃中所存在的問題主要包括以下幾個方面：第一，水資源規(guī)劃的復(fù)雜性。水資源的開發(fā)與利用屬于系統(tǒng)性較強(qiáng)的工程，現(xiàn)階段，國內(nèi)科技水平的到快速發(fā)展，水資源的規(guī)劃水平也隨之有所提升，在水資源系統(tǒng)運(yùn)行期間，內(nèi)部會出現(xiàn)水權(quán)控制等方面的沖突。第二，水資源失真與失效問題。水資源規(guī)劃過程中，必須要做到的是水文資料的還原，但是，隨著人們生活質(zhì)量與生活水平的提升，還原水量比重逐步增加，促使水文資料的真實(shí)性不再得到保障，若其所占比重進(jìn)一步提升，則導(dǎo)致水文資料的作用也會受到影響。第三，蓄水預(yù)測過大。近幾年對蓄水預(yù)測結(jié)果存在著普遍過大情況，在預(yù)測期間沒有更多的考慮到水資源的供給量與需求量之間的關(guān)系。

4 數(shù)字化流域在水資源規(guī)劃中的應(yīng)用

第一，經(jīng)由全球定位系統(tǒng)、遙感、對地觀測系統(tǒng)等高新觀測技術(shù)，能夠更為快速的且完整的獲取到流域的水文學(xué)與地質(zhì)學(xué)資料，而利用互聯(lián)網(wǎng)能夠快速的進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳遞，有效的提高了流域數(shù)據(jù)的數(shù)量與質(zhì)量。第二，在利用3S技術(shù)獲取同時處理流域地形參數(shù)等需要建立在空間數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)之上，應(yīng)用以物理機(jī)制為中心的分布式流域水文模型，流域參數(shù)普遍能夠直接進(jìn)行截取，促使參數(shù)率核算的過程得以簡化。第三，數(shù)字化流域應(yīng)用在水資源規(guī)劃中所構(gòu)建的平臺，在全流域范疇內(nèi)全面的考慮社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)以及生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)之間的關(guān)系，將流域視為水資源整體配置對象，在綜合考慮到水資源系統(tǒng)與社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的作用下，結(jié)合整體最優(yōu)原則選擇最佳方案。

全文對數(shù)字流域以及其在水資源規(guī)劃中的應(yīng)用進(jìn)行了全面分析，經(jīng)由分析可知，數(shù)字流域是在數(shù)字地球基礎(chǔ)上衍生出來的概念，對水資源規(guī)劃具有重要應(yīng)用價值。我國水資源管理經(jīng)歷了三個階段的發(fā)展，可以看出隨著信息技術(shù)的發(fā)展，水資源規(guī)劃與管理也在逐步的實(shí)現(xiàn)更為全面與信息化的發(fā)展，而數(shù)字化技術(shù)是近幾年出現(xiàn)的高新技術(shù)，將其應(yīng)用到水資源規(guī)劃中，有效的提升了水資源規(guī)劃的效率。

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