(四川省水文水資源勘測局,成都,610036)
水文是國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會發(fā)展的一項重要基礎(chǔ)工作。主要任務(wù)是通過布設(shè)水文站網(wǎng),監(jiān)測江河水位、流量、泥沙、水質(zhì)和大氣降雨、蒸發(fā)以及土壤墑情、地下水等各類水文要素。核心內(nèi)容在于監(jiān)測和分析評價水資源量與質(zhì)及其時空動態(tài)變化規(guī)律,為解決社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的水問題提供重要的科學(xué)依據(jù)。近年來,四川水文工作在省委、省政府和水利廳的高度重視和支持下得到了較快發(fā)展,已經(jīng)基本形成了站網(wǎng)布局合理、測報設(shè)施完善、隊伍支撐有力的水文水資源監(jiān)測和分析評價工作體系,至今已收集了數(shù)以億計的各類水文水資源數(shù)據(jù),在全省經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展規(guī)劃、水旱災(zāi)害等重大自然災(zāi)害風(fēng)險防范,促進(jìn)水資源合理開發(fā)、配置、利用、保護(hù)及水利水電工程與其它涉水工程建設(shè)管理等方面發(fā)揮了不可替代的重要支撐和服務(wù)保障作用。
2017年9月以前,四川省水文機(jī)構(gòu)完全按大流域設(shè)置,下轄成都、綿陽、南充、達(dá)州、雅安、西昌、內(nèi)江、阿壩、岷江和廣元等10個水文分局和儀器檢修站共11個直屬事業(yè)單位。2017年9月,為統(tǒng)籌有效開展中小河流水文監(jiān)測站網(wǎng)運行管理,順應(yīng)國家水資源的嚴(yán)格管理、水生態(tài)文明建設(shè)、河(湖)長制工作的實施等新形勢發(fā)展要求,省委編委批復(fù)設(shè)立德陽、遂寧、巴中、廣安、樂山、甘孜、宜賓、瀘州8個流域水文局。截至2018年4月,新增設(shè)流域水文局已全部掛牌運行。全省除自貢、資陽、攀枝花等市水文工作隸屬于內(nèi)江、涼山水文機(jī)構(gòu)統(tǒng)一管理外,其余市(州)均建有省屬流域水文機(jī)構(gòu),共計18個,編制1450人。目前運行管理著覆蓋全省大江大河及重要支流的國家基本水文站點1415處,其中水文站139個,水位站42個,雨量站564個,地下水監(jiān)測站48個,土壤墑情站11個,地下水監(jiān)測井130口,移動墑情監(jiān)測點490個;2018年正接收管理的全省中小河流水文站點3603處,其中水文站208個、水位站244個、雨量站3151個。
從上述現(xiàn)狀可以看出,四川水文工作有兩個特點:
一是全局性。全省水文管理機(jī)構(gòu)歷經(jīng)多次變革,體制機(jī)制改革不斷深化,從最初的9個管理機(jī)構(gòu)急增到18個管理機(jī)構(gòu),基本實現(xiàn)了全省水文管理工作按市(州)設(shè)立水文機(jī)構(gòu)的全覆蓋,可更加有效地服務(wù)于當(dāng)?shù)卣驼麄€流域乃至全省的經(jīng)濟(jì)社會建設(shè);
二是服務(wù)性。隨著水文站網(wǎng)體系不斷擴(kuò)充與完善,遍布全省5000余處的水文站、水位站、雨量站、蒸發(fā)站、墑情站、水質(zhì)監(jiān)測點,不僅可服務(wù)于水利工程建設(shè)管理和防汛減災(zāi),還可向所有涉水工程建設(shè)管理、城鄉(xiāng)規(guī)劃、水資源管理與保護(hù)、生態(tài)文明建設(shè)、經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展布局和社會公眾提供精準(zhǔn)的水文服務(wù)。
上述兩個特點體現(xiàn)了水文工作對經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和水利工作的基礎(chǔ)保障和技術(shù)支撐作用。
近年來,四川水文依托項目引領(lǐng),大力加強(qiáng)水文監(jiān)測體系、水文預(yù)警預(yù)報體系、水資源管理支撐體系和水文科技創(chuàng)新體系建設(shè),夯實“大水文”戰(zhàn)略推進(jìn)的技術(shù)基礎(chǔ)。無論是服務(wù)防災(zāi)減災(zāi)決策的技術(shù)支撐能力,還是服務(wù)水資源管理和水生態(tài)文明建設(shè)的技術(shù)保障能力都得到顯著增強(qiáng),水文信息化初具規(guī)模,為水文公共服務(wù)平臺起步建設(shè)奠定了堅實基礎(chǔ)。但是,面對新時代新形勢對水文工作提出的新任務(wù)新要求,當(dāng)前四川水文工作還極不適應(yīng)發(fā)展需要,支撐保障服務(wù)能力仍顯不足。
一方面是發(fā)展不平衡。設(shè)施設(shè)備先進(jìn)與落后并存,經(jīng)地震災(zāi)后重建的成都、綿陽、廣元、雅安、德陽、遂寧等水文局,水文基本建設(shè)和裝備水平得到相當(dāng)程度的提升,但是未列入災(zāi)后重建的西昌、南充、內(nèi)江、瀘州、宜賓、達(dá)州、廣安、巴中等水文局,設(shè)施設(shè)備仍停留在以人工測報為主的落后水平上;另一方面是發(fā)展不充分。先進(jìn)儀器設(shè)備推廣應(yīng)用不足,不能滿足信息分析處理能力和有效應(yīng)對涉水等公共突發(fā)事件等需要。
測站功能分類和服務(wù)定位不夠明晰,理論和實踐探索工作前瞻性、主動性不夠,還保持“只管水文測報、不顧服務(wù)對象”的習(xí)慣思維和傳統(tǒng)做法;水文測驗管理體制落后,監(jiān)測方式以駐測為主,既效率低下難以適應(yīng)當(dāng)前大規(guī)模的中小河流水文監(jiān)測站網(wǎng)數(shù)量和監(jiān)測任務(wù)的成倍增加,又難以吸引人才、留住人才。
水文的傳統(tǒng)業(yè)務(wù)和主要服務(wù)內(nèi)容是提供監(jiān)測數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)的深加工、水文信息產(chǎn)品種類較少,服務(wù)內(nèi)容單一,低端“信息”庫存積壓,中高端產(chǎn)品有效供給不足,難以滿足政府和經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展對水文信息產(chǎn)品的日益多樣化需求,供給側(cè)結(jié)構(gòu)性矛盾十分突出。
目前,全省10條主要大江大河和325條中小河流上建有5000多個水文水資源監(jiān)測站點,監(jiān)測的水文要素信息十分豐富,但由于觀念落后,加之投入不足,水文公共服務(wù)平臺建設(shè)還未真正起步,與氣象、環(huán)保、國土、農(nóng)業(yè)、交通等部門和水庫電站等工程單位實時信息的共享機(jī)制還未建立,信息共享和交互使用通道不暢、機(jī)制不暢,導(dǎo)致水文信息作為公共資源的利用途徑不寬、利用效率不高。
破解上述問題,四川水文工作應(yīng)堅持問題導(dǎo)向,把水文工作放到“四個全面”戰(zhàn)略布局和“五大發(fā)展理念”中去謀篇布局,放到“大水文”發(fā)展思路和水利改革發(fā)展大局中去主動作為,放到社會需要與民生需求中去有效對接,突出強(qiáng)化補(bǔ)齊水文支撐服務(wù)能力短板和弱項,以加強(qiáng)水文水資源監(jiān)測體系建設(shè)為基礎(chǔ),以提高預(yù)測預(yù)報能力為重點,以推進(jìn)體制機(jī)制改革為動力,以提供全面優(yōu)質(zhì)服務(wù)為目標(biāo),以強(qiáng)化科技創(chuàng)新和隊伍建設(shè)為保障,統(tǒng)籌規(guī)劃、突出重點、適度超前、全面發(fā)展。拓寬和完善水文投入機(jī)制,著力推進(jìn)水文管理體制與水文測驗方式改革,優(yōu)化完善水文業(yè)務(wù)體系、建立水文公共服務(wù)體系,實現(xiàn)四川水文從傳統(tǒng)向現(xiàn)代、從人工向智能、從行業(yè)向社會轉(zhuǎn)變(即:推進(jìn)一項改革,建立兩大體系,實現(xiàn)三個轉(zhuǎn)變),通過體制改革與技術(shù)創(chuàng)新雙輪驅(qū)動,全面提升服務(wù)能力和業(yè)務(wù)水平。
一是新設(shè)水文機(jī)構(gòu)需盡快有序正常運轉(zhuǎn),切實擔(dān)負(fù)起各項職能職責(zé)。新設(shè)水文機(jī)構(gòu)需有效地負(fù)責(zé)轄區(qū)內(nèi)水文站(含中小河流水文站)、水位站、雨量站的監(jiān)測、水情的預(yù)報,協(xié)助開展水質(zhì)監(jiān)測、水資源管理的技術(shù)工作,全面推行巡測和應(yīng)急監(jiān)測,加大人才引進(jìn)、公招力度,開展業(yè)務(wù)用房、水質(zhì)實驗室、巡測基地的建設(shè)以及水文測站的改造,配齊班子、健全隊伍;
二是流域水文機(jī)構(gòu)宜實行“雙重”管理。為加強(qiáng)地方對水文工作的領(lǐng)導(dǎo),促進(jìn)水文事業(yè)的良性發(fā)展,本著“服務(wù)地方、融入地方、共建共享”的原則,實行省管為主、地方管理作為重要補(bǔ)充的“雙重管理”體制,促進(jìn)水文與地方的深度融入、融合。
改變“常年駐站、固守斷面”的現(xiàn)有以水文測站為基本單位的監(jiān)測管理方式,建立以“駐巡結(jié)合、巡測優(yōu)先、測報自動、應(yīng)急補(bǔ)充”為原則,覆蓋一定范圍、一定站網(wǎng)的測報中心為基本單位的巡測管理新模式。全省除18個水文站繼續(xù)實行駐測外,劃分57個巡測片區(qū)、每個片區(qū)建立水文測報中心,對328個水文站進(jìn)行分區(qū)巡測。專業(yè)人員主要從事技術(shù)分析工作,購買勞務(wù)人員主要從事測站設(shè)施設(shè)備的看守和輔助工作。原則上水文站請人(勞務(wù)人員)看守,水位站、雨量站請人看護(hù);水文測報中心按照管理的巡測站至少配備一名水文巡測人員,所有巡測站實行“1+1”(1名勞務(wù)人員常年看守、1名在職人員汛期值守)的管理模式,保障汛期水情及時監(jiān)測。
加快傳統(tǒng)水文測驗儀器設(shè)備的更新改造,全面推廣應(yīng)用自動采集、傳輸、存儲、處理的先進(jìn)技術(shù),實現(xiàn)水文監(jiān)測自動化。
一是高度重視規(guī)劃設(shè)計。水文規(guī)劃應(yīng)緊緊把握水文監(jiān)測、數(shù)據(jù)處理的自動化和業(yè)務(wù)傳輸、公共服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的大方向,制定符合四川實際的水文現(xiàn)代化建設(shè)方案;
二是進(jìn)一步提高水文自動測報能力。近期全面實現(xiàn)雨量、水位自動化監(jiān)測,逐步通過視頻監(jiān)控實現(xiàn)水位遠(yuǎn)程校核。大力使用智能纜道、多譜勒流速儀(ADCP)、電波流速儀、時差法測流等先進(jìn)測流技術(shù),提高測流效率。有效解決全省人員分流、職工人數(shù)減少、設(shè)施設(shè)備維護(hù)壓力大的問題;
三是遠(yuǎn)期重點考慮水文監(jiān)測遠(yuǎn)程控制。通過對現(xiàn)有水文纜道測控系統(tǒng)全面升級改造,以4G/5G網(wǎng)絡(luò)操控水文纜道,實現(xiàn)流量監(jiān)測全斷面遠(yuǎn)程控制。在條件成熟時,對河面不寬、河床穩(wěn)定、水流條件合適、流量比測率定結(jié)果滿足要求、地方偏僻的站點,可配備全自動電波流速儀,實現(xiàn)流量遠(yuǎn)程在線自動監(jiān)測;
四是重點考慮提高水文測報中心巡測機(jī)動能力。全省各個測報中心通過配置巡測車、走航ADCP、手持電波流速儀、手持GPS、全站儀、無人機(jī)等現(xiàn)代高新測驗測量儀器設(shè)備,加大水文應(yīng)急監(jiān)測專業(yè)人員培訓(xùn)力度,強(qiáng)化水文巡測及應(yīng)急監(jiān)測演練,全面提升水文巡測與應(yīng)急監(jiān)測能力。
(1)開展水文測站功能研究。根據(jù)資料用途、服務(wù)對象及社會需求來確定測站功能。主要功能分為水文規(guī)律分析研究、防汛減災(zāi)、水資源管理、水電開發(fā)服務(wù)等。根據(jù)功能確定水文測站的測驗精度和監(jiān)測頻次。再根據(jù)各測站確定的精度指標(biāo)選擇合適的測驗儀器和測驗方案。如側(cè)重防汛減災(zāi)的中小河流水文站點,應(yīng)在中高水重點布置測次,提高中高水單次流量的測驗精度。市(州)水資源監(jiān)控斷面,應(yīng)在中低水重點布置測次。如水資源分析評價站則應(yīng)滿足上下游水量間的平衡,應(yīng)嚴(yán)格按照流量測驗規(guī)范進(jìn)行測流以滿足誤差要求;
(2)開展水文測站特性研究。分析斷面沖淤變化規(guī)律及其對水位流量關(guān)系的影響,為水位流量關(guān)系分析提供依據(jù),同時探索斷面測量測次布設(shè)與施測時機(jī)。開展水位流量關(guān)系線變化規(guī)律的分析,在保證適宜精度要求的前提下,尋求流量駐測、巡測、間測測次布設(shè)方案。測站控制條件較好,水位流量關(guān)系線為穩(wěn)定單一線的水文站,可按照水位級布設(shè)測次,每年測次在15次左右就能滿足定線推流要求;受洪水漲落、回水頂托及多因素影響的測站水位流量關(guān)系為多曲線型或繩套型,可根據(jù)受影響的不同因素開展單值化研究。水位流量關(guān)系影響因素復(fù)雜時,應(yīng)劃分不同時段,區(qū)分不同的影響因素,結(jié)合水文站上下游水位資料或本站水位后移進(jìn)行落差法(定落差、等落差)、落差指數(shù)法(單落差、綜合落差)、校正因素法、抵償河長法等,采取不同的方法進(jìn)行單值化處理;
(3)對水位流量關(guān)系復(fù)雜或受水利工程影響嚴(yán)重,不能進(jìn)行單值化處理的測站,可引進(jìn)新儀器、新技術(shù)或水工建筑物進(jìn)行解決。如采取工程措施對河段進(jìn)行整治,建設(shè)測流堰和固定低壩,或適宜河段增設(shè)臨時斷面,使水位流量關(guān)系為單一線型,解決測次精簡提高測驗精度的難題。如:收集水工程調(diào)度運行記錄用電功率法進(jìn)行推流、借用水工建筑物進(jìn)行推流等。利用定點式聲學(xué)多普勒(代表線法)、水平聲學(xué)多普勒、聲學(xué)時差法、雷達(dá)波水面流速法等在線測流儀器實現(xiàn)在線測流等。
建設(shè)好、利用好、維護(hù)好國家水資源監(jiān)控一期、二期項目,實現(xiàn)規(guī)模以上用水量的監(jiān)控全覆蓋;開展水文斷面低值徑流的預(yù)警和用水強(qiáng)度、承載能力的預(yù)警工作。在做好節(jié)流的同時,需做好水資源開源工作,配合水行政主管部門制定江河湖庫的水量調(diào)度與管理方案,按滿足綜合利用(含生態(tài)環(huán)境)需水要求的調(diào)度運行,增加水的有效供給。需重視取用水監(jiān)測、水功能區(qū)和飲用水水源地監(jiān)測、市(州)斷面監(jiān)測三大體系建設(shè)。同時加強(qiáng)水質(zhì)綜合評價和水體納污能力分析,建立水資源水環(huán)境承載能力監(jiān)測預(yù)警機(jī)制體系。建立河流水環(huán)境預(yù)警系統(tǒng),保護(hù)取水河流生態(tài)環(huán)境和保證經(jīng)濟(jì)社會用水安全。依托正在建設(shè)的國家水資源監(jiān)控系統(tǒng),對規(guī)模以上取水戶取水量實施在線監(jiān)測和適時評估,建立超指標(biāo)取水示警系統(tǒng)。同時需加強(qiáng)跨流域區(qū)域調(diào)水、電站下泄生態(tài)水、河流基本生態(tài)流量監(jiān)測,地下水動態(tài)監(jiān)測,以及生態(tài)修復(fù)水量配置。健全水資源分析評價和監(jiān)控體系,加強(qiáng)區(qū)域用水總量、強(qiáng)度及規(guī)模以上取用水監(jiān)測分析,加強(qiáng)水資源調(diào)查評價能力,為政府制定中長期供水計劃和水量分配方案、實施用水總量控制提供支撐,為水資源規(guī)劃、水資源優(yōu)化配置和建立水權(quán)制度提供服務(wù)。
新建8個新設(shè)流域水文局的水質(zhì)分析實驗室,建立和完善現(xiàn)有的10個水文局水質(zhì)實驗室,全面提升水質(zhì)監(jiān)測能力和水平,著力提高應(yīng)對突發(fā)水污染事件的快速反應(yīng)能力。全省大江大河、主要中小河流的水功能區(qū)、縣級以上集中取水水源地、入河排污口的監(jiān)督性監(jiān)測均可由水文機(jī)構(gòu)去實施,重點加強(qiáng)水源地、水功能區(qū)的水量水質(zhì)監(jiān)測分析等工作,為協(xié)調(diào)生活、生產(chǎn)、生態(tài)用水提供科學(xué)依據(jù),做好河長制、湖長制水量和水質(zhì)的水文支撐工作。
基于互聯(lián)網(wǎng)、云平臺、大數(shù)據(jù)和地理信息系統(tǒng),以“自動預(yù)報為主,人工干預(yù)為輔”為目標(biāo),多種洪水預(yù)報模型構(gòu)建全省預(yù)報調(diào)度體系,實現(xiàn)10大江河和中小河流預(yù)測、預(yù)警、預(yù)報、調(diào)度體系化,實現(xiàn)由傳統(tǒng)的斷面洪峰預(yù)報向流域日?;A(yù)報轉(zhuǎn)變;利用降雨網(wǎng)格化數(shù)值預(yù)報成果,超前預(yù)測預(yù)警,延長預(yù)見期,并利用實時降雨數(shù)值網(wǎng)格化產(chǎn)品,實現(xiàn)小時洪水滾動預(yù)報,提高洪水預(yù)報精度。利用江河洪水預(yù)報成果,對有一定調(diào)節(jié)能力水庫的優(yōu)化調(diào)度,優(yōu)選不同邊界條件的調(diào)度方案,實現(xiàn)洪水錯峰調(diào)度和下游補(bǔ)償調(diào)度。強(qiáng)化水文預(yù)報服務(wù)多元化。利用降雨數(shù)值網(wǎng)格化預(yù)報產(chǎn)品和小流域水文分區(qū)成果,采用無資料地區(qū)水文預(yù)報方法,結(jié)合山洪災(zāi)害調(diào)查評價成果,逐步開展山洪災(zāi)害風(fēng)險預(yù)警和中小型水庫入庫洪量預(yù)測。
以“統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、信息共享,統(tǒng)一平臺、融合發(fā)展”為原則,以社會需求為引領(lǐng),以水文公共服務(wù)為目標(biāo),充分利用互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云平臺等現(xiàn)代信息技術(shù),構(gòu)建“智慧水文”的四川水文水資源綜合應(yīng)用信息服務(wù)平臺,形成以水文數(shù)據(jù)資源建設(shè)為核心、以水文數(shù)據(jù)管理平臺為基礎(chǔ)、以水文業(yè)務(wù)應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)和水文綜合業(yè)務(wù)處理系統(tǒng)為手段、以水文信息共享平臺為支撐的現(xiàn)代水文公共服務(wù)體系,形成設(shè)施集約完善、資源有序共享、應(yīng)用綜合協(xié)同、安全自主可控和保障優(yōu)化健全的四川省水文信息化綜合創(chuàng)新服務(wù)體系,形成標(biāo)準(zhǔn)、開放的水文信息資源服務(wù)窗口,為社會公眾提供“一站式”信息展示與查詢服務(wù),將水情、預(yù)報、預(yù)警、取用水、墑情、地下水信息以及生態(tài)流量等監(jiān)測數(shù)據(jù)按相應(yīng)權(quán)限為社會和公眾提供服務(wù)。
以上針對制約四川大水文發(fā)展的主要因素進(jìn)行了較為全面的分析研究,提出了相應(yīng)的制度創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新路子,并在實際工作中取得了一些成效。這些對策措施進(jìn)一步理清了四川水文的發(fā)展思路,正全面推進(jìn)、穩(wěn)步實施,不斷提升四川水文的管理能力、技術(shù)支撐能力和服務(wù)水平,為省委省政府實施治蜀興川再上新臺階提供堅實的水文支撐保障。