水資源監控系統論文

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隨著經濟社會的發展，我國水資源問題特別是水資源短缺的問題日益突出，對水資源進行合理開發、高效利用、優化配置、全面節約、有效保護和綜合治理，已成為一項重要的戰略任務。加強水資源管理，從根本上解決我國水資源問題，首先必須實現水資源管理的信息化和現代化。2001年4月，正式啟動的水資源實時監控系統試點建設表明，我國水資源管理信息化、現代化建設又邁出了堅實的一步。第一批試點單位有水利部黃河水利委員會、水利部海河水利委員會、水利部太湖流域管理局、江蘇省水利廳、遼寧省水利廳。為保證試點建設順利進行，成立了由海委牽頭的技術協作組，由10多位專家組成項目咨詢專家組。一、水資源實時監控系統試點建設啟動的意義水資源實時監控系統試點建設的啟動，是新形勢下推進水利現代化建設的一項重要舉措，是實現由傳統水利向現代水利轉變的需要，是實現水資源優化配置和科學管理的需要，是水行政主管部門實現政府職能轉變和提高決策水平的需要，是實現資源共享、促進國民經濟協調發展的需要。水資源實時監控系統是以信息技術為基礎，運用各種高新科技手段，對流域或區域的水資源及相關的大量信息進行實時采集、傳輸及管理；以現代水資源管理理論為基礎，以計算機技術為依托對流域或區域的水資源進行實時監測、優化配置和科學調度；以遠程自動控制技術為依托對流域或區域的重要水利工程進行控制操作。在系統建設中，有效和實時的數據是實現水資源優化配置的基礎和前提；數學模型是水資源實時監控系統的決策工具；系統本身還要求具有拓展性和兼容性，以適應發展的需要，并滿足不同用戶的需求。水資源實時監控系統的核心是實現水資源的優化配置，保障水資源的可持續利用，并以水資源的可持續利用支撐經濟社會的可持續發展。系統的功能就是實現水資源優化配置手段現代化。二、水資源實時監控系統試點建設的特點水資源實時監控系統建設是一項復雜的系統工程，涉及面廣、綜合性強。項目啟動時，水利部就對系統建設提出明確要求：一是統一規劃、分步實施、試點示范、全面推進；二是堅持先進性與適用性結合，注重高新技術的應用，堅持高起點；三是積極借鑒國外成功的經驗，注重引進與自主開發相結合；四是充分利用已有的工作基礎和相關行業的信息資源，建立規范的信息庫，實現優勢互補，資源共享；五是緊密結合生產實際，注重發揮科研機構、高等院校的優勢，鼓勵跨行業、跨領域的聯合攻關；六是建立良好的運行管理機制和制度。試點建設啟動以來，各試點單位按照要求，在系統建設方面大膽探索，穩步推進。1．統籌規劃，注重實效水資源實時監控系統試點建設的特點之一，就是各試點單位均將系統建設作為水利信息化建設的重要內容，結合本流域或區域的特點和實際情況，制訂了具體的系統建設規劃和實施方案。規劃方案從實際出發，在建設內容安排上，充分考慮現有工作基礎、系統目標需求，針對本流域或區域的經濟發展水平和水資源管理中的重點問題，進行系統設計，制訂分期實施計劃，確保試點建設順利進行。2．明確目標，協同攻關第一批參加試點的各單位分別以流域和區域為單元，以需求為導向，建設水資源實時監控系統，探求我國水資源實現流域和區域管理的最佳模式和途徑。由于目前我國缺乏可供借鑒的成功經驗，信息化的基礎較差，加上系統復雜，技術難度大，涉及面廣，系統建設的標準體系也尚未建立，所以，系統建設過程中的技術交流和協同攻關非常必要。項目啟動以來，協作組定期活動，已舉辦了兩次會議。會議期間，各試點單位進行廣泛交流，項目咨詢專家組專家直接參與，對系統建設中出現的關鍵技術問題進行咨詢研討。各試點單位在建設過程中也廣泛吸取各方面的經驗，與國內外專家及有關科研院所進行合作。試點建設充分體現了開拓創新、協同攻關的精神。3．加強管理，認真實施從5家試點單位項目進展情況來看，對系統建設管理都非常重視，從機構和體制上均給予保障，從制度建設上予以加強。海委提出水利基建工作要實現四個一流，即一流的設計、一流的施工、一流的管理、一流的質量。系統建設實行“四制”。黃委還成立了黃河水資源實時監控系統建設項目管理辦公室，太湖流域管理局、江蘇省水利廳、遼寧省水利廳也成立了相應的機構負責實施和管理。三、水資源實時監控系統試點建設取得初步成效1．黃河流域水資源實時監控系統黃河的水量調度以及黃河的水資源問題舉世關注。黃河水資源實時監控系統建設以落實國家要求的統一分配水量，實行流量斷面控制，?。ㄗ灾螀^）負責用水配水，重要取水口和骨干水庫進行統一調度為總體工作思路；以“統一規劃、分步實施、急用優先、發揮效益”為原則，立足于黃河治理和流域水資源管理，從黃河水量調度管理系統建設入手，建設內容納入“數字黃河”工程，采取“重點突破，整體推進”。一期工程以水量調度高科技、信息化和現代化為目標，對引黃涵閘實施遠程自動化監控，建設低水測驗設施，加緊建設黃河總調度中心。第一座數字化水文站——黃河花園口水文站投入使用，加快了水文信息傳遞的速度，對測站測驗管理和水資源管理及調度提供了強有力的支持。作為黃河水資源保護監測中心信息采集的重要手段，首座全數字水質自動監測站已于2002年4月建成并穩定運行。黃河上中游徑流中長期預報系統一期工程研究、開發工作完成，在整個非汛期開展流域性的旬、月和徑流總量預報，為全河段水量統一調度提供依據。2．海河流域水資源實時監控系統海河流域選擇京津地區重要水源地作為水資源實時監控系統項目區。采取試點示范，整體推進。系統建設充分利用已有的建設成果，同時考慮今后的發展趨勢，以GIS為平臺，虛擬現實為表現手段，信息采集系統為基礎，通信及計算機網絡為紐帶，數據庫系統為核心，決策支持和工程監控為目的。提出項目建設與即將實施的南水北調新水源，實現多水源的水資源優化配置，為區域水資源管理和流域信息化建設提供模式和經驗。目前，已完成海委監控中心主體工程、海委至潘家口水庫光纖電路建設，以“數字潘家口水庫”為核心的空間數據庫建設，完成在線數據采集處理、綜合信息查詢與管理、信息反饋與等系統的設計開發及應用系統的軟件集成，京津地區地下水動態管理模型子系統建設也正按計劃進行。3．太湖流域水資源實時監控系統太湖流域水資源實時監控系統將利用網絡、計算機、自動化控制等現代化技術，初步實現水利工程遠程監控與調度管理；以引江濟太和防汛調度為應用實例，為中心數據庫建設提供標準，為水資源決策支持系統的應用模型整合提供示范。已初步建成望亭水利樞紐的計算機監控系統，正在實施太浦閘應急監控系統和修復望虞河常熟水利樞紐泵站控制系統。4．江蘇省蘇北地區水資源配置監控調度系統該系統是江蘇省“十五”水利信息化建設的重點工程，也是區域水資源管理和配置的典型工程。在江蘇已建大運河監測調度系統，徐州、連云港水情遙測系統、水文數據庫、防汛指揮系統的基礎上，兼顧南水北調東線工程。系統建設總目標為：建設覆蓋江水北調工程系統供水范圍，具有先進技術水平和充分拓展性能，集信息采集傳輸、優化調度和自動監控為一體的水利現代化系統。為蘇北地區水資源優化配置、高效利用和水環境保護提供調度運行決策支持；為建立適應社會主義市場經濟要求的供水體系提供信息、計量及管理支持。充分發揮江水北調工程系統的作用，使其成為經濟社會可持續發展的重要支撐。整個項目將分兩階段實施。第一階段的各子項目均已簽訂合同，進入施工階段。5．遼寧省中部地區水資源優化配置調度系統該系統是遼寧省水利管理現代化建設的重要組成部分。其總體結構包括信息采集系統，信息傳輸系統，數據處理與信息綜合管理系統，水資源管理調度決策系統。以太子河流域為試點進行水資源優化配置關鍵技術研究，同時，建設省水資源優化配置中心及網絡平臺等。建設過程中，在“統一規劃、總體設計、有序實施、突出實效”的基礎上，堅持“誰受益、誰建設”的原則，調動各部門和單位的積極性。四、水資源實時監控系統試點建設任重道遠按照水利部的部署，要用3～5年時間完成試點建設工作，并在試點的基礎上，總結經驗，示范推廣，任務非常艱巨。曾有人把建立數字地球稱之為人類認識地球的第三次飛躍，是重大技術的突破口。水資源實時監控系統建設作為水利現代化建設的重要基礎項目，雖然經過一年多的試點建設，取得了顯著的成效，但要實現多源信息的數字化、空間結構化、網絡化和標準化，還有許多問題需要在建設過程中逐步探索和解決。首先，系統建設要在準確定位和統一建設原則的前提下，處理好近期目標和遠期目標的關系、新舊信息系統的關系、先進與適用的關系、建設與管理的關系。其次，加強標準化建設。第三，實現資源的充分共享。第四，高度重視信息安全。第五，進一步加強技術交流等。在水資源日益緊缺，水的問題愈來愈突出的今天，我們期待著水資源實時監控系統試點建設早日完成，在全國范圍進行推廣，盡快實現水資源管理的現代化，以水資源的可持續利用，推動我國經濟社會的可持續發展。