水资源管理信息化建设探讨
DOI: 10.12721/ccn.2023.157117, PDF, 下载: 86  浏览: 1222 
作者: 杨娟
作者单位: 陕西省渭南市合阳县水资源中心,715300
关键词: 水资源;管理;信息化建设
摘要: 随着社会经济的不断发展,人们越来越重视水资源的合理利用。面对我国日趋严重的水资源短缺等问题,加强水资源管理迫在眉睫。现如今,信息化技术已经逐渐应用于各行各业。在进行水文水资源管理时,可以合理运用信息化技术减少水资源的浪费,建设节水型社会。

在水文水资源的管理当中实施信息化建设管理,可以使得水资源得到更加合理的分配,保障资源得到更好科学化以及合理化的管理,从而避免水资源大量的浪费现象,改善民生的根本生存问题,提高了水资源的质量以及利用率。在水文水资源的管理过程中,强化信息技术的使用可以使得管理效率得到大大的提高,降低相应的管理难度。

1水资源管理信息化建设功能分析

水利部关于智慧水利水资源管理提出了“需求牵引、应用至上、数字赋能、提升能力”的总体要求。首先,要做好充分调查,要本着建设信息化系统是为了更好管理的目的,尽可能拿出便于管理、便于使用的建设方案。其次,要对所有需求进行整合,做好分类,若抛开应用谈建设,势必造成资金和资源的浪费。

1.1做好充分调查,了解各项需求

水资源业务通常分为水资源调配与水资源监督管理,其中水资源调配指通过采取时间调配工程和空间调配工程对水资源进行调蓄、输送和分配,实现水资源的优化调配等。水资源监督管理具体包括水量分配、用水总量控制、取水许可(取水口监管)、生态流量(水量)管控、水资源费(税)征收有关工作、地下水管理、饮用水水源保护以及水利部其他水资源管理重大决策部署、重点工作任务落实情况等。水资源管理信息化系统中,水资源调配业务中的水资源配置与水资源调度模型是建设的重点,涉及蓄量评估、来水预测模型、需水预测模型、配置模型和调度模型等。监督管理功能的建设主要是为了支撑水资源日常管理工作,包括取用水监管、最严格水资源管理考核等。在《数字孪生流域建设技术大纲》中介绍了相关技术要求,基于水利信息基础设施,利用三维仿真技术,对江河湖泊、水利工程、水利治理管理对象、影响区域等物理流域进行数字映射,利用模型平台和知识平台实现智慧模拟、仿真推演,支撑“2+N”水利业务应用。

1.2整合各项需求,做好分门别类

针对各项需求,结合工作实际,水资源管理工作相关的数据包括方方面面,涉及多个领域,存在点多面广、内容丰富、统计报表多等特点。随着计算机在信息处理、情报检索及各种管理系统中的应用发展,要求处理大量数据,建立和检索大量的表格。这些数据和表格按一定的规律组织起来,使数据处理更方便、检索更迅速、用户使用更便捷,数据库应运而生。这时候就需要整合各项需求,做好分类,在此基础上再合理建立数据库,完善各要素内容,建立各要素之间的关系,根据需求建立相应的汇总报表等。只有把汇总分类的工作做在前面,才能实现有组织、动态地存储大量相关数据,方便多用户访问并使用。

1.3做好顶层设计,各地因地制宜

水资源相关工作,还涉及用水总量统计与分析、取用水监管、河湖生态流量管理、水量分配方案落实、取水许可证照管理、地下水超采区水位变化通报、河湖生态补水、水污染事件应对等方面业务应用。各项任务涉及多部门、多单位,需要做好顶层设计,各地因地制宜制定合理实用的方案。根据各项考核任务、管理指标等,结合信息化专业人员意见,将信息化系统建设成为便于管理、便于使用、便于考核的真正助力。根据水利部部署,构建全国水利一张图,为防汛抗旱以及水利突发事件的应急处置提供精准化支撑,同时,也为全国最严格水资源管理制度的实施、河湖长制的实施提供精细化服务。当前,基于数字孪生技术的“四预”业务是智慧水利建设的重要途径,其中,水资源管理与配置作为水利“2+N”业务的核心,在以往的建设中,虽已有相关预报预警功能,但远远达不到水利业务“四预”基本要求。水资源管理信息化系统要对照要求,加快构建具有“四预”(预报、预警、预演、预案)功能的智慧水利体系。

2水资源管理信息化建设现状分析

2.1管理职能要细化

在水资源管理上还存在一些职能上的问题,如水资源政策、法规的透明度、统一性和预见性还需要完善;水资源监测也需要提高;在水资源合理配置上,本来是由市场来解决的,却仍由政府来承担。下花园区在进行水资源管理时,管理体制方面不健全,另外,下花园区相关单位对水资源管理发生率的认识和执行不彻底,管理人员对水资源的管理不够严格,在进行水资源管理时存在着一些问题。虽然中国出台了《水法》《水污染防治法》《水土保持法》等法律、法规对水资源进行保护,但部分地方所制定的节水法规或规章,可操作性有点差。因此,下花园区需要对水资源法律进行完善。

2.2节约用水,加强水资源管理

随着经济社会的发展,工业规模不断扩大,工业用水也在不断增加。而且,农业也是用水大户,如农业用水设备的不配套等,也会导致农业用水的浪费。而居民用水和工业用水的水价较低,生活用水浪费现象还比较普遍,因此下花园区要加强水资源管理,引导居民树立节水意识,避免水资源的浪费。

2.3水资源管理信息化应用中存在的问题

目前已经建设的水资源管理信息化系统,存在监测计量设备技术含量低,选型不统一,监测计量覆盖率不足,省市县水资源系统信息融合共享不到位,有些平台的界面不实用等问题。在发达地区,水资源建设的过程中都会使用先进的设备进行监测,智能化设施会从根本上提高水资源信息化系统的建设效率。而没有采购先进的建设设备或还在使用传统的仪器,在一定程度上就会影响建设的效率。随着对水资源信息化系统的越来越重视,监测计量覆盖率及各级系统信息融合共享的问题相信不久就可以得到解决。科技的进步,不仅仅是硬件的发展,更是基于硬件设备发展带来的软件应用的网络化、智能化、服务化。目前,有些平台的界面远远落后于时代的发展,未能给水资源管理带来便利。

3水资源管理信息化建设措施建议

3.1加强领导,落实职责分工

政府要负责公益性水利项目及准公益性水利项目中公益性部分的建设与管理。按照中央与地方水利建设分级负责和事权划分,完善水利建设项目的决策机制,根据水利建设项目的性质与受益程度、受益范围,由中央和地方分担投资并明确管理责任。因此,下花园区要建立健全规划实施责任制度,强化规划的权威性,按照国家批准的规划安排项目建设,未列入规划的项目不得立项;加强对规划实施和规划执行结果的检查评估,确保规划目标和任务的完成。加强水资源的统一管理,是《水法》的一项基本要求。水利工程建设,要将除害与兴利结合起来,既要考虑工程的供水效益,又要考虑工程的防洪等多种效益,实现综合利用。下花园区经常开展节水型社会创建活动,提高用水效率,减少浪费。严格执行取水许可制度,深化取水许可监督管理。把加强农业节水作为重要措施来抓,制定节水的强制性措施,推广节水技术,淘汰落后的设备。完善水资源管理制度,逐步形成有利于水资源合理开发、高效利用,实现水资源节约、保护的综合管理,提高管理水平,是水资源可持续利用的重要任务。为实现下花园区经济社会可持续发展、生态环境安全和水资源可持续利用,确保规划的顺利实施,需提出规划保障措施。政策法规建设为水资源管理提供必要的法律支撑,提供依法治水的良好环境。加强政策法规建设,不仅包括水资源统一管理的实际需要制定政策与法规,形成水政策法规体系,还包括通过加强水行政执法,以保障政策法规的切实履行。根据《水法》《防洪法》《水土保持法》和《水污染防治法》等水利法规的规定,依法管水,依法行政,加强下花园区流域管理与行政区域管理相结合的水行政管理体制,推进水资源统一管理,加强水功能区划管理和水利工程维护管理。

3.2农业地表水资源监管

农业水资源监测中,GIS技术的突出表现是将以RS为代表的核心技术短时间集成,和GIS技术理论完整性融合,借此实现水资源评估。通过RS技术,全方位收集信息,了解当地农业水资源循环性等综合信息。再结合水域具体情况,高水平、高标准构建水文管理系统,实时做好监控准备。GIS技术操作简单,管理人员在系统中输入数据,可获得多种水资源资料,并自动生成保护方案。在此基础上,部门可进行实时监控,通过图像的形式呈现,提升管理的有效性。为达到GIS技术应用效果,相关管理人员需深度学习GIS技术,逐一对比分析RS技术生成方案,确保监管质量和效率。在实际的应用中,要落实好以下几点:(1)通过技术运用,构建数据资源勘测库。完成数据库搭建后,采集所勘测的数据(当地流域内),为农业生产助力。(2)定期更新数据库数据。归纳所采集的数据,实施精细化分类,且输入至数据资料库,借助这样的手段,不断完善数据资料库,提高数据库利用率。(3)绘制农业用水规划图。操作期间,实施系统性的规划配置,对水文水资源进行综合评估,如绘制农业发展用水规划图等。从数据资源出发,借助可行的方法措施,规划长效的地表水资源应用计划,并不断调整保护方案,夯实可持续发展基础。

3.3洪水预防监测

洪灾灾害的到来,会严重影响农业生产,为此农业水资源管理中,洪水预防监测是非常核心的内容。结合实际经验可知,在流域水情预测中,巧妙渗透GIS技术,可强化洪水预防的监测效果。具体应做到以下几点:(1)完成报警系统搭建。运用可行的技术手段,建立自动报警系统。实践中,借助GIS系统和气象监测的全方位配合,发挥强大监测功能,并完成及时报警,可以消除农业生产中的隐患。(2)科学制定好参数。明确模型的参数信息,如河流下渗参数等。在此前提下,不断完善参数模型,将信息录入模型中,确保农业生产的合理性。(3)模拟水文水情。实践中,凭借GIS技术还可对水情实施模拟,在此基础上提出农业生产的应对策略。借助GIS模拟技术,动态模拟水文情况,合理地判断洪峰,帮助农业生产合理预判洪涝灾害的发展,以便早日寻求应对之法。(4)开发水文模型。技术应用期间,结合当地水资源情况,优化与开发水位模型,为农业水资源调节打好基础。同时,渗透气象监测手段,在技术保障下将监测数据纳入GIS技术系统中,科学完成降雨量计算,依托模型完成水文水情的预测,对旱灾和洪灾等实施综合性监测,为农业可持续发展、农业水文条件改善提供关键性数据支撑。(5)建立DEM数字高程模型。借助科学的方式方法,弥补水文模型的不足,科学预测水质变化。合理利用水文模型,分析水文水情预测结果,保障农业发展可能性。

3.4完善数据库系统,总结经验完善平台

水资源信息化建设使用视频监控或雨量、水表等传感器,在采集区域进行水文信息的采集,最终汇总入数据库,呈现在可视化界面上,以便管理人员能够及时有效地掌握水位、河道以及湖泊等具体情况。为获取更加真实可靠的水文信息,数据库的完善与稳定显得尤为重要,数据库初期建立的合理性也很重要。这就需要对功能进行充分的分析,水资源管理工作人员要协同数据库建设专业人员拿出合理的方案。通过使用过程中发现的问题,经过与专业人员讨论,不断完善可视化界面平台的合理性,从而不断提高水资源管理系统的建设水平与信息化水平。在日常工作过程中,熟知当前管辖地区各个部分水资源的实际运行情况以及监控情况,结合水资源监测结果、水资源管理工作等方面的具体操作方法与实际经验,不断优化水资源信息化建设管理工作。在此过程中,应该通过对建设经验的充分总结找出工作中存在的问题,并且加以改正,全面贯彻落实水资源信息化建设与管理工作。

3.5优化水资源管理信息化系统

信息化,不是买一个软件就可以实现的,它需要做到软件的投入、硬件的投入、人员的投入、企业流程及企业架构的调整。好多企业不愿意做太多的成本投入,希望以小的投入换取大的利益,直接阻碍了企业信息化的步伐。企业水资源管理信息化建设发展时间较短,更多的企业在水资源管理工作中鲜有信息化的理念,或是面临更多的技术难关,因此企业水资源管理信息化发展缓慢。企业在进行信息化建设时,要加强各部门之间的资源整合,在各部门之间形成信息合力,加强部门之间的信息沟通交流。在这个过程中,可以实现数据共享,所有的数据都可以集中到一个平台上,随时可以提取,避免重复无效的工作。信息化平台可以实现实时数据跟踪,当信息化平台实现以后,无论哪一个区域发生数据变动,数据接收端都可以及时发现。信息化平台可以实现大数据分析,当有了信息化平台,平台上的数据是连续且完整的,使用客户可以对所有数据做分析,从而得出某些想知道的预测或结论。信息化平台可以拉近信息两端(输入端和输出端)的距离感,沟通不受空间距离的影响。实现信息化管理,并结合先进的实施工具和管理方法,拉近与供应链的合作关系,从而能够提高企业在行业内的竞争力。此外,企业在水资源管理过程中,没有使用借助互联网大数据等信息技术,没有把信息及时地进行分享,因此在管理过程中,要有效提高管理效率,通过先进的信息技术手段,实现规范化制度化的管理。现阶段水资源管理信息化进程发展受限,体系建设需要持续重视,并继续加强优化。水资源管理信息化过程中,要实现规范化的制度管理,形成合理化、制度化体系。企业在水资源管理信息化建设过程中,要及时发现存在的问题,并要善于总结经验教训,保持“高效、科学、综合、合理”的建设和发展原则,对现有的水资源管理制度进行优化和升级,实现现代化制度的完善融入和使用,确保水资源管理工作高效进行。

3.6应用于水污染管理

如今,水污染问题棘手。随着城市化进程加快,地表水资源被破坏。再加上,农业生产中化学药剂使用过多以及不合理灌溉等,让污染问题愈发严峻。为消除这方面的影响,农业部需联合环保执行部门,加大对水环境的整治,对水污染范围规划加以重视,确保农业水资源的健康。在现实应用中,以可视化的形式立体展现农业水文环境,重点标注出污染区域,可以为水污染控制方案的细节调整和优化作出贡献,从源头上减少污染。另外,借助GIS技术,还可定位污染对象,为治理工作提供便利。后续治理工作中,可搭建数据信息库,借助模型组建和完善任务,更好地掌控污染情况,避免污染持续扩大。水污染治理过程中,同样可借助GIS技术,发挥其空间数据采集功效,借此实现水质模拟技术与先进的网络分析对接,将两者的作用有效整合,较为全面地模拟农业用水污染情况。查出突发性污染事件源头,为早日治理污染夯实了基础。

结语

在如今水资源管理信息化建设越来越受重视的情况下,水资源管理信息系统的建设必将得到大力推进,水资源管理数字化、网络化、智能化水平也将得到很大的提高,为从严从细管好水资源,推进水利高质量发展提供有力支撑。通过水资源管理信息化系统的建设能够更加快速高效地获取水资源的变化情况,确保管理工作朝着更加规范、更加系统的方向发展。

参考文献

[1]丁瑞雪.某县水资源量及水资源管理措施[J].河南水利与南水北调,2021(1).

[2]陈峰,蔡媛媛.刍议加强水利水资源管理措施[J].建筑工程技术与设计,2015(36).

[3]黄刚.简析加强水利水资源管理措施[J].中国科技投资,2016(31).

[4]段钦博.水资源管理问题及应对措施[J].新农业,2022(4).