水資源精細(xì)化管理對策及技術(shù)思路

李國強(qiáng)

(甘肅省水利水電工程局有限責(zé)任公司，甘肅 蘭州 730000)

如何打造科學(xué)合理的水資源管理體系，提升水資源的利用率是人類目前面臨的重要課題。為進(jìn)一步提升水資源利用率、加強(qiáng)水資源精細(xì)化管理，迫切需要在水資源管理領(lǐng)域引入新發(fā)展理念。本文對新時期加強(qiáng)水資源精細(xì)化管理的必要性進(jìn)行研究，旨在為水資源精細(xì)化管理提供可靠的依據(jù)和方法。

1 新時期加強(qiáng)水資源精細(xì)化管理的必要性

水資源精細(xì)化管理主要是指對水資源管理中的重點(diǎn)項(xiàng)目進(jìn)行詳細(xì)的管理，以及對水資源進(jìn)行治理和監(jiān)督、管理與維護(hù)的過程，目的是提高水資源管理效率。在新時期發(fā)展背景下，水利部制定印發(fā)的《2022年水資源管理工作要點(diǎn)》中著重強(qiáng)調(diào)了提高水資源管理精細(xì)化水平的必要性，進(jìn)一步明確了水資源管理的精細(xì)化建設(shè)是其現(xiàn)代化的前提，也是貫徹新發(fā)展理念，謀劃好新階段水資源管理的必然要求。

2 新時期水資源精細(xì)化管理中存在的問題

2.1 尚未全面建立取水計量監(jiān)測體系[1]

相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，全國取水計量監(jiān)測設(shè)施并沒有實(shí)現(xiàn)全面覆蓋，而且準(zhǔn)確度和設(shè)備的在線使用率均不足，相關(guān)數(shù)據(jù)信息管理系統(tǒng)亦不夠先進(jìn)，各個信息平臺之間的數(shù)據(jù)無法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。加強(qiáng)源頭管控以及實(shí)施剛性約束是水資源保護(hù)的重要手段，目前，取水計量監(jiān)測體系的覆蓋面空缺，是制約新時期水資源精細(xì)化管理的瓶頸[2]。

2.2 尚未實(shí)現(xiàn)全面的電子化取水許可審批管理體系[3]

目前，取水許可電子證照已在浙江、江蘇、湖北、廣東、山西等地方進(jìn)行試點(diǎn)，取得一定成效，但部分地區(qū)的取水管理工作依舊采用原始的人工調(diào)查、統(tǒng)計和記錄[4]。技術(shù)和管理方法落后，信息反饋慢，工作周期長，不能滿足“互聯(lián)網(wǎng)+政務(wù)服務(wù)”的一體化在線政務(wù)服務(wù)平臺建設(shè)工作部署以及現(xiàn)代水資源管理的需要。

2.3 水資源管理調(diào)配應(yīng)用系統(tǒng)現(xiàn)代化程度較低[5]

水資源管理信息系統(tǒng)以及相關(guān)技術(shù)體系，初步的模式和系統(tǒng)框架已經(jīng)建立，但在信息數(shù)據(jù)管理方面仍存在一個致命的問題，就是缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，導(dǎo)致管理系統(tǒng)的再開發(fā)以及和原有系統(tǒng)的對接存在不兼容的問題，地區(qū)間的水資源管理信息系統(tǒng)不匹配，水資源管理信息系統(tǒng)的統(tǒng)一發(fā)展深受掣肘。同時，管理標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范的缺失加大了水資源管理信息系統(tǒng)建設(shè)的難度，不利于國家對水資源的集約化管理。水資源管理信息系統(tǒng)的發(fā)展水平目前還處于較低階段，遠(yuǎn)未達(dá)到全國范圍內(nèi)的系統(tǒng)聯(lián)動要求[6]。大部分地區(qū)區(qū)域管理系統(tǒng)都未聯(lián)網(wǎng)，無法實(shí)現(xiàn)與其他區(qū)域的信息數(shù)據(jù)共享和交流，使得水資源全國范圍內(nèi)的管理和整體調(diào)度難度加大。

3 資源精細(xì)化管理對策及技術(shù)思路

3.1 加快取水口取水計量監(jiān)測體系建設(shè)

3.1.1 全面提高計量監(jiān)測覆蓋度

為達(dá)到用水監(jiān)測的“全覆蓋”，需對生產(chǎn)生活用水、工農(nóng)業(yè)用水以及服務(wù)類行業(yè)用水等所有用水戶配備計量設(shè)施，其中針對規(guī)模性用水用戶，尤其對取用地表水達(dá)到20萬m3/年以上或抽取地下水的用戶，實(shí)現(xiàn)在線計量全覆蓋。對水資源緊缺以及水資源開發(fā)過度地區(qū)必須進(jìn)行更加嚴(yán)格的用水計量監(jiān)測。對采用地表水灌溉的灌區(qū)渠首取水口，大中型灌區(qū)采取在線計量，小型灌區(qū)采用規(guī)定比例的典型樣本進(jìn)行取水計量。對直徑20cm以上的農(nóng)用灌溉機(jī)井，應(yīng)盡量安裝計量設(shè)施，暫不具備安裝計量設(shè)備條件的小口徑的機(jī)井，可采用電折水等方法推算用水量。

3.1.2 著力提升計量數(shù)據(jù)的監(jiān)測質(zhì)量

明確要求各用水戶要安裝符合規(guī)范要求的取水計量設(shè)施，并且要對取水?dāng)?shù)據(jù)的準(zhǔn)確度、傳輸規(guī)約等進(jìn)行實(shí)時校核；在農(nóng)業(yè)取水量計算方面，對采用電折水等折算方法計量用水量的，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐木唧w情況采用不同的折算系數(shù)，不具備計量設(shè)備安裝條件和折算條件的地區(qū)，可采用抽樣調(diào)查的方法推算該區(qū)域用水量，并采用遙感或水量平衡法進(jìn)行復(fù)核，以保證數(shù)據(jù)的可靠性；在用水管理信息平臺建設(shè)方面，依托國家水資源管理系統(tǒng)，進(jìn)一步完善計量監(jiān)測信息管理平臺，做好各平臺間的對接，推進(jìn)水資源信息數(shù)據(jù)的同步與共享并進(jìn)行資源整合，使信息服務(wù)更快捷、便利、高效。

3.1.3 切實(shí)強(qiáng)化計量監(jiān)測的成果應(yīng)用

將取水計量作為取水許可管理的前提條件，符合相關(guān)要求的才能發(fā)放取水許可證。對于不符合相關(guān)要求的，除不發(fā)取水許可證外，亦不能辦理取水許可變更或延續(xù)手續(xù)。通過計量監(jiān)測數(shù)據(jù)，對超計劃、超許可的取水問題及時進(jìn)行監(jiān)管與處理。應(yīng)當(dāng)充分挖掘取用水計量監(jiān)測數(shù)據(jù)在水資源調(diào)配管理中的潛能，使其在用水總量統(tǒng)計、水資源評價工作和水資源調(diào)度中發(fā)揮重要作用，進(jìn)而為地下水超采監(jiān)管、生態(tài)流量監(jiān)管、水量調(diào)度和水資源管理考核等提供依據(jù)。

3.2 強(qiáng)化取用水電子證照信息的應(yīng)用

取水許可審批和取水許可管理，是各級水行政主管部門監(jiān)督水資源開發(fā)利用的重要手段。在促進(jìn)水資源合理開發(fā)、有效保護(hù)和高效利用、支持經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和維護(hù)生態(tài)安全等方面發(fā)揮著十分重要的作用。取水許可電子許可證是電子存儲和展示取水許可基本關(guān)鍵要素的一種文件形式。推進(jìn)取水許可證電子證在全國一體化平臺的深入應(yīng)用，加強(qiáng)取水許可證審批信息資源的有效利用，積極應(yīng)用大數(shù)據(jù)等新技術(shù)，建立取水許可管理預(yù)警、過程監(jiān)管、事后問責(zé)的支撐體系，會顯著提升取水監(jiān)管能力和水平。同時，加強(qiáng)取水許可證電子數(shù)據(jù)的收集和整合，提高取水管理信息化水平，可為流域?qū)嵤┛偭咳∷刂?、?yán)格取水管理、實(shí)行剛性水資源約束制度提供有力支撐。

3.3 推進(jìn)水資源管理調(diào)配應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)

推進(jìn)水資源管理與調(diào)配應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)，需要充分利用云計算、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)、計算機(jī)仿真技術(shù)，構(gòu)建多維、多元的高還原度數(shù)字模型，在數(shù)字化系統(tǒng)開發(fā)方面，應(yīng)用可視化模型，采用仿真技術(shù)和渲染技術(shù)，為流域和虛實(shí)一體化的可視化場景提供高保真的數(shù)字映射[7]。

基于現(xiàn)有的流域水資源管理調(diào)度系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字孿生流域信息的共享和調(diào)用，生成各流域的水資源管理與調(diào)度配置的仿真場景。以流域集水區(qū)域?yàn)閱卧ㄟ^對用水戶、行政邊界、地下水量、取水口等信息進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，即可實(shí)現(xiàn)對該單元實(shí)際用水量數(shù)據(jù)和水資源總量的準(zhǔn)確掌控[8]。開發(fā)水資源管理配置模型，對主要入流區(qū)的區(qū)域需水量、徑流、地下水、生態(tài)流量等要素進(jìn)行推測和預(yù)報，以實(shí)現(xiàn)對生態(tài)流量、用水定額、地下水超采等紅線指標(biāo)的預(yù)警，最終實(shí)現(xiàn)水資源管理和配置的模擬預(yù)測。針對性地對現(xiàn)有方案進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，可有效促進(jìn)水資源管理的數(shù)字化、智能化和精細(xì)化[9]。

4 結(jié) 語

合理利用水資源是社會發(fā)展與進(jìn)步的重要保障。但目前我國水資源應(yīng)用管理中還有一些管理盲區(qū)，亟須在水資源管理中引入新的發(fā)展理念，提升水資源的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化管理水平。

本文基于新時期加強(qiáng)水資源精細(xì)化管理的必要性，分析了新時期水資源管理中存在的問題，從加快取水口取水計量監(jiān)測體系建設(shè)，強(qiáng)化取水、用水電子證照信息的分析應(yīng)用，推進(jìn)水資源管理調(diào)配應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)這三個方面提出了加強(qiáng)水資源精細(xì)化管理的相關(guān)策略和技術(shù)手段，旨在為水資源的精細(xì)化管理提供可靠的依據(jù)和技術(shù)思路。