3.3 水資源實時預報http://ks.examda.com
水資源實時預報主要包括來水預報和需水預報兩部分,來水預報又分為水量預報和水質預報。水量預報包括地表水資源量預報和地下水資源量預報,地表水資源量預報既可細分為當地水和外來水(包括引調水)預報,又可分為汛期徑流預報和枯季(非汛期)徑流預報。需水預報分為工業、農業、生活和生態環境需水量預報。
(1)河川徑流量實時預報。根據河川徑流的形成機理和產流規律,將河川徑流量實時預報分為汛期徑流實時預報和枯季徑流實時預報兩種。汛期產匯流機制主要是超滲產流和蓄滿產流、超滲與蓄滿綜合產流模式:而枯季徑流主要是遵循流域的退水規律。因此,汛期徑流實時預報模型與枯季徑流實時預報模型是不同的,需要分別建立預報模型對汛期徑流量和枯季徑流量進行實時預報。
(2)地下水資源量實時預報。首先分析地下水的形成規律和補給、徑流、排泄條件,以及地下水的賦存規律;然后根據抽水試驗等確定含水層的參數分區,并利用試驗資料和長觀資料確定有關水文地質參數;最后利用均衡法或數學模擬模型法,分析和預報地下水資源量、可開采量及地下水報考分布。
(3)水質實時預報。利用獲得的實時水質監測和污染物排放量等信息,通過所建立的水質實時預報模型,實時預報地下水與地表水水質狀況、污染物類型、污染范圍及污染程度,及時提供水資源污染態勢等信息。
(4)需水量實時預報。根據需水量預報要求,本次將需水門類分為生活、工業、農業、生態環境等四個一級類,每個一級類可以再分成若干個二級類和三級類。根據具體情況和需要,還可以再細分為四級類。根據上述分類方法,可比較容易地合并有關各需水項,獲得需水量過程。
3.4 水資源實時決策支持
水資源實時決策包括水資源實時預報、水資源實時管理和調度,以及決策會商等。
(1)水資源實時預報。對于水資源實時預報,尤其是汛期徑流預報和需水預報,由于受到諸多非確定性因素的影響比較大,很難準確預報,因此需要專家的會商支持、吸收和借鑒領域專家的知識和經驗,以便較準確地預報和確定未來的來水與需水過程等。
(2)水資源實時管理。利用水資源實時評價和實時預報結果等,通過水資源實時管理模型計算,結合領域專家或決策者等積累的知識、經驗和偏好,分水協議、水價政策的經濟調節作用等進行綜合分析,最后提出水資源的實時管理方案,為水資源的合理開發利用和保護等提供決策依據,為水行政主管部門科學地行使其監督和管理職能提供支持,以確保水資源的可持續利用。
(3)水資源實時優化調度。通過前面制定的年度內水資源管理方案,確定水資源優化調度的規則和依據;根據各時段水資源的豐枯情況和污染態勢,通過建立水資源優化調度模型,確定水資源實時調度方案。
(4)水資源決策會商。決策會商是指通過對實時、歷史和預報、管理與調度的各類信息進行重組和加工處理,為討論和分析水資源的豐枯形勢和污染態勢,以及最終確定水資源實時管理和調度方案提供全面的支持。根據利用水資源實時管理模型和調度模型確定的若干管理、調度方案,以及提供的每一種方案的綜合效益分析結果,領導決策層和領域專家,通過全面分析對比和協商、討論,如認為其中一個方案合適則選擇之,并付諸實施。如認為必須進一步做新的方案,則通過水資源實時管理、調度系統,計算和提出新的管理、調度預案,供決策者對新老方案進行對比和選擇。
總之,在面臨重大的水資源決策時,決策會商機制顯得非常重要,有關利益沖突的各方,可以根據所提供的各種預案,包括水資源實時預報方案、實時管理預案和實時調度預案,分析其優劣,進行協商,確定能為有關各方所接受的方案。
3.5 遠程自動控制
控制可分為手工控制和自動控制、半自動控制等,主要是對重要的取水口和開采機井、引水閘門等的控制。根據需要和可能,有重點和有選擇地建立一些遠程自動控制系統是必要的,也是將來的一種發展方向。
3.6 監控管理后評估
為了不斷改進和完善系統的各項功能,需要對系統的重點功能進行后評估。主要內容包括:針對水資源實時調度、管理方案的合理性、實施效果以及預報方案的準確性、控制情況等進行評估,重點分析導致調度、管理方案不合理和效益不好、預報不準確的原因等。
最后,將研制的有關部分內容和功能模塊進行集成,最終建立一套較完整的基于GIS的水資源實時監控管理系統,并進行試運行;通過系統的試運行不斷進行修改和完善,最后正式交付使用,并保證系統能夠穩定運行。
4 結束語
我國經過四五十年的不懈努力,無論在水利工程建設、水資源科學研究,還是在計算機、水文監測、通訊與網絡技術和水資源管理體制、政策法規建設等方面,均取得了巨大成就。隨著我國社會經濟的高速發展和城市化進程的不斷加快,水資源短缺和水污染問題已經越來越成為制約我國社會經濟可持續發展的瓶頸,引起了我國各級政府的高度重視和社會各界的廣泛關注。因此,水利部在新世紀來臨之際調整了治水思路,提出了“資源水利、現代水利和可持續發展水利”的概念,要求把水資源開發利用與社會經濟發展和生態環境保護緊密結合起來進行統籌規劃與綜合考慮,在重視水資源開發、利用、治理的同時,更加注重水資源的合理配置、節約和保護,切實改變過去“重建設、輕管理”的做法,要在重視工程措施的同時,特別強調和重視非工程措施,強調科學管理。相信隨著國家經濟實力的進一步增強和投資的不斷加大,我國流域水資源實時監控管理系統一定會在兩個省級(遼寧省和江蘇省)和三個流域級(海河流域、黃河流域和太湖流域)試點、示范工作的帶動下,逐步得到推廣和完善,為我國水資源優化配置和科學管理真正提供一個強有力的工作平臺。