浅谈如何科学管理水资源

摘要：水资源实时监控管理系统是一个十分庞大又十分复杂的系统，实施过程中要坚持“总体设计，分步实施，试点示范，全面推开”的原则，利用现有的防汛指挥系统、水文站网、水质监测系统，形成新的网络。

关键词：科学 管理 水资源

【分类号】：TU831；TU201.5

实现污水资源化，避免水资源危机，是关系经济发展和生存环境的重大课题，水资源优化配置是水资源管理的重点，水资源实时监控管理系统由数据库、模型库、知识库、在线数据采集子系统、综合信息管理子系统、综合分析与决策支持子系统、实时控制管理子系统等组成。它是高技术的集成，体现了水资源可持续利用原则，并且代表了当前世界水资源管理的方向，而水资源实时监控管理系统在水资源优化配置中又具有举足轻重的作用。在“总体设计、分步实施、试点示范、全面推开”的原则下建设水资源实时监控管理系统。

如何实现水利现代化？实现水资源的可持续利用？在水资源的开发、利用、治理、配置、节约和保护的综合管理任务中，如何改变过去粗放式的管理方式，而采用集约式的现代管理方式？实施对水资源动态的、实时的、优化的配置，基础是获取大量的、动态的水资源及相关信息。当代高技术的发展，特别是信息技术、数字化技术的发展，使得对水资源进行实时监控管理已经成为可能。这种系统的建设将使水资源的管理发生重大变革，也将带来巨大的经济社会效益。

水资源实时监控管理系统：是以现代水资源管理理论为基础，以计算机技术为依托对流域或地区的水资源进行实时、优化配置和调度；是以信息技术为基础，运用各种高新科技手段，对流域或地区的水资源及相关的大量信息进行实时采集、传输及管理；以远程控制及自动化技术为依托对流域或地区的工程设施进行控制操作。 主要特点：（1）针对不同流域、不同地区不同的经济发展水平及基础设施状况，水资源管理中不同的重点问题，水资源实时监控管理系统的设置也应具有不同的特点。系统的设置还应与防洪调度指挥系统的建设相结合。（2）这种系统应是高新技术的集成。包括监测技术、通信、网络、数字化技术、遥感、地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS）、计算机辅助决策支持系统、人工智能、远程控制等先进技术。（3）它不同于以往的水资源监测系统，仅仅具有监测功能。这种系统更重要的功能是进行实时配置调度。体现经济与社会发展--资源--环境的协调统一，体现水资源的可持续利用原则，体现“依法治水”的原则。

（4）这种系统以地理信息系统（GIS）为框架，除采集水资源信息外，还广泛采集流域或地区内的气象、墒情等自然信息，水利工程等基础设施信息，经济与社会发展的基本信息以及需水部门的需水信息。

（5）对水资源进行实时监测。监测的内容包括水量和水质。意义在于：科学、准确地进行资源配置及调度，保证供水安全。

水资源实时监控管理系统应具备水资源实时测、水资源实时预报、水资源实时调度和水资源实时管理等功能。其核心是综合分析与决策支持子系统以及数据库、模型库、知识库。其他各部分则为系统核心的补充、延展和支持。在线数据采集子系统提供相关水资源与水环境监测数据的自动化采集和数据可靠性在线分析功能。系统总控目的是建立系统各部分之间的联系、控制各库和各子系统的协调运行。

其重点是对地表水和地下水（水量、水位、水质及水温等）的实时动态监测和监测数据的自动化采集、监测数据预处理，以及监测数据可靠性的实时在线分析处理等。该子系统还应提供与各类监测仪器衔接的数据采集接口，通过接口模块动态收集监测数据资料，确保存入数据库中的监测资料的有效性、完整性和可靠性。实时控制子系统主要完成两个功能：一是将输出指令直接作用于可控自动化水资源调配和控制设备（如给、排水闸门等），通过有线/无线/远程控制技术对系统所涉区域内的重点给、排水设备及重点控制工程进行远距离的调节控制；二是将系统综合分析与辅助决策的成果以实时报告（如水资源预报、水质分析公报、企业排污超标警报、水资源调配建议方案等）和多媒体报警信号（如大屏幕指示、声光警报等）的形式进行动态输出，以供决策部门进行水资源配置和管理参考。综合信息管理子系统管理各种水资源水环境监控项目的数据资料，具有监测数据资料的输入、存储、整编、查询与传输等功能，对水资源监控数据资料进行综合管理和处理。该子系统还应提供对综合分析与决策支持子系统以及实时控制子系统的数据传输接口。综合分析与决策支持子系统对实时监测获得的数据信息进行综合分析处理。其主要功能就是运用模型库中的相应模型对监测数据资料进行智能化的综合分析，参照知识库中的专家知识和有关法律、法规、规程规范，形成水资源（包括水量、水质、水情和水环境等）动态状况的分析成果；并根据分析成果，产生辅助决策报告或直接控制指令。系统还应专门设计有多库协同器，进行各库之间的协调。多库协同器提供系统各库的协同规划、综合调度、人机交互、资源共享、冲突仲裁和通信联络等处理功能。 综合分析与决策支持子系统是本系统的技术核心，它将以国内外近年在水源、水环境和农田水利等方面的科研成果为基础，结合现代高新技术进行综合开发，形成技术先进、功能完善、实用性强、又便于扩展和更新具有决策支持能力的智能化综合分析系统。

模型库及其管理子系统提供相应分析处理使用的处理模型和计算方法的例程库。包括各种时态和空间模型、在线数据可靠性分析算法等。包括水情预报模型、水量评价模型、水量预测模型、水质评价模型、水质预测模型、水污染模型、需水模型、生态环境分析模型、洪水演进及仿真模型、决策支持模型等等。 知识库及其管理子系统是用于知识信息的存储及其使用管理的计算机软件系统。 数据库是整个系统运转的基础，准确高效地收集和及时处理大量复杂的监测数据资料是整个系统设计和开发的重点。数据库及综合信息管理子系统是面向数据信息存储和信息查询的计算机软件系统。

水资源实时监控管理系统是一个十分庞大又十分复杂的系统，首先，组织好项目的前期工作。组织系统内外的专家在国内外广泛调研的基础上，进行系统的研究开发和设计工作。其次，要选好试点，发挥试点的示范作用。对试点项目运行经验进行总结使系统不断完善。通过试点，还要总结提炼出相应的技术导则和技术规范。在试点项目的基础上，制定全面实施规划，因地制宜地进行推广，新建项目，如具备条件，在设计时就要将实时监控管理系统纳入项目计划，水资源实时监控管理系统的建设，必将有力地推动我国水利现代化的进程。

作者：刘英豪，男，汉族，生于1972年9月，本科学历，工程师，现任河南省内乡县水利技术指导站站长。