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中国水文现代化建设的指导思想、目标、任务和原则

时间:2023-08-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:水文站网的布设应根据各地经济社会发展需要,按照基本水文站网和水文调查相结合的原则,以适当的布站数量和合理的布局,满足在时间上、空间上提供水文信息的要求。在完成现有水文站网调查和功能评价的基础上,调整、充实和优化水文站网。水文信息传输系统是实现水文测站所采集的各类信息向分中心报送,并由分中心通过计算机网络向流域、省和中央及时、可靠传输的重要保证。重要水文测站应建设两种信道,互为备份。

中国水文现代化建设的指导思想、目标、任务和原则

1.水文现代化建设的指导思想

邓小平理论和“三个代表”重要思想为指导,深入贯彻落实党的十六大和十六届三中全会的精神,坚持以人为本,树立全面、协调、可持续的科学发展观,围绕新时期经济社会发展和水利中心工作的需求,稳步推进水文现代化建设。以加强基础设施建设和提高监测能力为基础,以提高预测预报水平为主题,以深化水文改革和科技进步为动力,以提高职工素质和改善生活水平为根本,全面提高水文行业的整体素质和水文服务的整体功能,为国民经济建设和社会发展提供全面、优质、高效的信息服务,全面适应与满足水利及经济社会的可持续发展的需要。

2.水文现代化建设的目标

结合中国国情和各地实际,充分吸收和应用现代科学技术成果,依靠体制、机制和科技的创新,建立和完善自动化水平较高的水文信息采集系统,畅通快捷的水文信息传输系统,信息存储完整、服务手段先进的水文综合数据库系统与服务平台,满足不同需求的业务应用系统,提高管理水平的办公自动化系统,形成站网优化、技术先进、精兵高效、信息及时、预报准确、运行可靠、管理科学、服务全面的现代化水文服务管理运行体系。

3.水文现代化建设的任务

(1)建设水文信息采集系统。水文信息采集是所有水文业务工作的基础,因此系统建设是水文现代化建设的最基本任务。建设的总体要求是通过站网优化,加强基础设施建设,提高信息采集自动化水平,提升应急监测能力。

1)调整、充实、优化水文监测站网。水文站网的布设应根据各地经济社会发展需要,按照基本水文站网和水文调查相结合的原则,以适当的布站数量和合理的布局,满足在时间上、空间上提供水文信息的要求。在完成现有水文站网调查和功能评价的基础上,调整、充实和优化水文站网。以现有国家基本站网为骨干,在国际河流、重点防洪地区、重要水源地、地下水超采漏斗区、省界水体、重要江河排污口、重要生态用水、重要引水和退水口等无测站控制地区充实水文监测站网;调整和优化受水利工程影响的水文测站;增加有应用需求的专用站建设,增加水文巡测站点(断面),扩大水文资料收集面。通过调整、充实和优化,逐步形成布局合理、科学和满足应用需求的现代水文监测站网体系。即为国民经济建设和工程建设服务的水文站网;满足防洪减灾要求的报汛站网;能准确评价主要江河、省(自治区)界、重要水源地、入河排污口水质状况的水质监测站网;满足水资源综合管理和生态环境需要而调整或充实重要城市、大型灌区、调水、重要取水口和退水口的水资源监测站网;能全面反映地下水超采漏斗区和动态变化的地下水观测井网。

2)加快建设水文基础设施。依据水利部《水文基础设施建设及技术装备标准》,根据测站特性和洪水特性,对各类水文站进行建设改造,对已积累较长系列资料且具有较好水位流量关系的测站应按“无人值守,有人看管”模式,装备相应的仪器和设备,提高水文测报自动化水平。加强水质分析实验室建设,在有条件的重要水源地建设水质自动监测站,建设部分移动实验室,提高水质机动监测的能力。加强水文巡测基地建设,以改善基层水文职工生产、生活条件为重点,优先解决危房、缺水、缺电和偏远测站的基础设施建设;积极推进水文数据中心水环境中心、水情分中心建设。进一步提高水文基础设施的建设水平和科技含量,建成基本满足经济社会发展水平的现代化水文基础设施。

3)提高监测水文要素现代化水平。实现自动监测、长期自记与电子数字存储、自动传输、自动处理是水文现代化的显著标志之一。依靠高科技手段,以自动测报、水文巡测为基础,并辅以遥感等技术是现代化水文监测的发展方向。具体体现为:全面实现雨量、水位(含潮水位和重要地下水水位)的自动监测、电子数字存储、自动发送传输以及自动报警;推广流量测验的自动化和半自动化技术,提高流量测验的自动化水平,特别是重要水源地、重点调水地区应配置流量自动监测设备,采用水工建筑物测流和应用水位流量关系推流,实现流量在线监测;以常规流速仪法为基础,配以ADCP、超声波时差法等测流先进技术和应用非接触技术进行流速、流向等监测,形成多手段、多方法的流量监测体系;悬移质泥沙测验主要用直接采样的积时式采样器和物理方法测量仪器。加强研究与应用振动式测沙仪、光学测沙仪、超声波悬沙测量仪,激光衍射粒度分析仪等,完善和改进推移质监测仪器,提高采样效率;添置和更新水质采(送)样专用车,更新和改造实验室现有监测仪器设备,建立机动灵活的移动实验室监测分析系统,对全国重要城市主要水源地建立水质自动监测站,提高水质监测的现代化水平;采用定量监测仪器和定性监测等方法加强墒情监测,建立由传感器采集数据和遥感分析相结合的旱情自动监测和分析评价系统。

4)积极推进水文测验方式改革。站队结合与水文巡测是改革水文基层管理体制和测验方式,促进水文现代化建设的重要举措。在交通条件较好的测区,以勘测队管理若干测站,测站实现有人看管,无人值守(或汛期有人值守),定期检查巡测,实现驻测、巡测、间测和水文调查相结合。建立突发事件引发的水灾害的应急监测机制,提高对突发水体污染、山洪暴发等突发事件的应急监测能力。选择典型测站、河段作为试点,以满足水文预报、水文分析计算、水资源评价分析等实际需要精度,研究和推进水文测验简测模式,逐步实现符合《水文巡测规范》要求的测站全部实行巡测。

(2)建设水文信息传输系统。水文信息传输系统是实现水文测站所采集的各类信息向分中心报送,并由分中心通过计算机网络向流域、省(自治区、直辖市)和中央及时、可靠传输的重要保证。

1)建设测站至分中心信息传输网。依据《水文自动测报系统规范》要求,通信信道应遵循优先采用电信公网和已建防汛专网的原则,选用全球移动通信系统(GSM)或GPRS、公用电话交换网(PSTN)、光纤、公共分组交换数据网(X.25)和ADSL等中高速数字电路等公用网络,以及卫星超短波和短波等信道。重要水文测站应建设两种信道,互为备份。

2)建设分中心计算机局域网。分中心局域网建设,应满足实时水文信息的接收、处理、存储、转发和服务的需要;保证网络安全和数据安全。应配备两条地面数据信道,配置服务器、交换机、路由器、微机工作站、测试设备等。

3)建设水文计算机网络系统。依托全国水利信息网络,建设中央、流域、省(自治区、直辖市)、地(市)四级计算机广域网系统,满足水文信息传输、处理、存储和业务应用、(公众和内部)信息服务、管理和办公自动化的要求。具有标准性与开放性,网络系统应采取硬件设备安全、机房环境安全和数据安全保护措施。

(3)建设水文综合数据库系统与服务平台(水文数据中心)。水文综合数据库系统与服务平台(水文数据中心)是以现代技术手段向用户提供优质、高效水文信息共享服务的基本保障。水文综合数据库系统(水文数据中心)分为中央、流域与省(自治区、直辖市)、地(市)三级。主要存储实时和历史的地表水、地下水、水质、墒情、水资源评价、气象和相关的综合分析信息等,以及支持水文业务系统应用的其他相关的地理、社会经济信息和由其他部门管理的测站所采集的信息资源。各级系统集水文信息的处理、存储、交换、共享于一体,具有信息查询、系统维护、信息统计分析、信息发布、应用接口等功能。采用开放式体系结构,满足本地和异地查询和共享的需要。

1)建设数据处理与信息资源。各类水文数据处理软件开发应按照《水文资料整编规范》、《地下水监测规范》、《水环境监测规范》、《水文情报预报规范》和水资源评价等有关技术规定。软件应具备人机交互、自动校核、实现数据装载与相应数据库自动衔接等功能。各地应在已存储的信息资源的基础上,对已有的信息的一致性进行整合,补充、增加录入各类整编资料、水文图文成果、视频、音频、测站空间属性、地理与社会经济、有关水工程等信息,以满足管理、决策和社会对公益性基础水文数据的应用要求。(www.xing528.com)

2)开发和完善信息分析和深加工。在已存储的水文信息的基础上,开发和完善水文信息分析软件,实现向用户提供经过进一步提炼、整合的综合性水文特征数据,主要包括地表水、地下水、水质、水文综合分析评价成果等。开发应用服务中间件,为各类水文数据应用请求提供优质的服务。有条件的单位可开展水文数据仓库的试点建设,探索数据仓库技术、在线分析技术、数据挖掘技术在水文数据服务与决策支持中的应用,为水文数据服务由传统的在线事务处理向数据在线分析处理、数据挖掘方向发展奠定基础。

3)建设信息共享服务平台。在水文综合数据库系统基础上,各级节点应建设统一的信息发布平台,提供常规的水文资料和经过深层次分析加工、面向应用主题的水文信息,满足为政府部门、社会公众和各类用户提供及时、准确的信息服务。建设全国、流域、省级水文资料索引库,为跨地域检索和全国水文信息共享奠定基础。以网络和数据库系统为支撑,运用WEB、-WEB GIS、多媒体等现代信息技术,实时发布各种水文信息,包括各种基础水文信息和预警、预测、预报信息和综合分析成果。

(4)建设业务应用系统。业务应用系统的建设,是水文现代化的核心建设任务,又是水文工作服务于防灾减灾、水资源开发利用和水环境保护的基础支撑。业务应用系统主要包括洪水预警预报系统、防汛抗旱气象综合业务系统、防汛抗旱会商支持系统、水资源预测预报评价系统、水质预警预报评价系统等。

1)建设洪水预警预报系统。洪水预警预报系统具有汛情监视、水情查询、水情分析、洪水预报制作和水文情报预报信息服务等主要功能。系统的预报模型(方法)库应立足于传统方法与数字高程模型(DEM)、分布式水文模型等流域水文模拟技术相结合,集成多种预报模型(方法)。系统应具有模型参数自动率定、人机交互方式实时修正等功能,以提高预报精度。重点防洪地区的洪水预警预报系统,应视实际需要,将基于中尺度数值预报模式的暴雨定量预报系统纳入,并实现天气预报与洪水预报之间的耦合,以增长洪水预报的有效预见期。

2)建设防汛抗旱气象信息系统。防汛抗旱气象信息业务系统的建设应面向防汛抗旱需求,提供各种天气信息和分析预测产品等服务,包括任意时段降水量、天气雷达回波和降水率、卫星云图等信息;气温、蒸发能力、土壤缺水状况、水文气象旱情等反映旱情的信息;热带气旋位置、移动路径、强度和未来发展趋势等热带气旋监视预警信息,为洪水预报调度、旱情预测分析提供信息支持,为防汛抗旱的决策指挥提供科学依据。

3)建设防汛抗旱会商支持系统。防汛抗旱会商是防汛抗旱决策过程中的重要工作环节。防汛抗旱会商支持系统是建立在WEB-GIS平台上基于专业数学模型建立的模拟仿真模块为基础,辅以相关的模型库、知识库和人工智能系统,以人机交互方式运行的信息提供系统,可在可视化环境中实现各种实时和历史数据的查询、显示以及各种预报、调度、决策模型的模拟仿真,以帮助决策者实时地提出问题和解决问题。系统具有综合查询、统计分析功能,实时监视、流域与站点导航功能,音频、视频播放功能,值班信息采集、文档制作和发布功能,地图维护、系统管理功能。重点防洪地区的系统还应具备制作洪水淹没图、洪水风险图等功能。

4)建设水资源预测预报评价系统。水资源预测预报评价系统应具备充分利用地理、经济、社会和水资源信息,开展河川径流中长期预报、主要灌区需水量预测、水资源分析评价、水资源优化调度的模拟仿真等功能。系统可提供包括降水、地表径流、灌区引退水、土壤墒情、水文气象干旱和地下水等水资源要素的信息服务和分析评价产品,为水资源综合规划提供基础数据,为水资源调度管理提供科学依据。

5)建设水质预警预报系统。水质预警预报系统应具备水质信息收集处理、水体(污染)承载能力和纳污总量分析、水质预警预报、水资源质量分析评价等功能,为入河排污口排污总量监督、省界断面和水功能区管理、水污染事件处理等提供信息服务。水文部门要充分发挥水量水质统一监测优势,全面开展水量水质统一的预警预报和科学评价,为水资源的宏观决策管理提供全面服务。

(5)建设办公自动化系统。办公自动化系统是以计算机网络系统为支撑,为水文科学管理服务的信息系统。办公自动化系统主要由公文管理模块、业务信息发布模块、综合管理信息发布模块、会议管理模块和远程办公模块等构成。系统应基本实现站网及测站信息、计划财务、人力资源、涉密办公、科技等信息的流程化管理,逐步实现网上协同办公和异地办公以及辅助决策等。

4.水文现代化建设的原则

水文现代化建设是以推动水文适应经济社会发展为目标的动态发展过程。我国幅员辽阔,江河众多,各地气候、自然条件差异很大,河流水文特性也各不相同,在不同阶段对水文工作的要求也不相同。为此,各地在水文现代化建设过程中应坚持以下原则,并要正确处理紧迫性和长期性、可行性和艰巨性、整体性和局部性的关系。具体体现为:

(1)实事求是、因地制宜的原则。水文现代化建设的目的是要使水文工作达到一个适当的水准,以满足各地和各个发展阶段对水文工作的不同要求。所以在水文现代化建设过程中,不能一味追求高起点、高标准,要一切从实际出发,实事求是,以满足需要为目标。

(2)突出重点、逐步推进的原则。水文现代化是一个全面的、系统的概念,包括更新观念、调整站网、加强基础设施建设和自身能力建设、优化队伍结构、改善生产生活条件、提高管理水平等各个方面。水文现代化又是一个动态的发展过程,而不单指一种目标或某种水平。推进水文现代化建设,必须清楚需要解决的主要矛盾和建设的重点,遵循突出重点,逐步推进的原则。东部沿海发达地区率先基本实现水文现代化建设,发挥对中西部的辐射效应和带动作用;中部地区结合国家防汛抗旱指挥系统、南水北调等骨干工程建设,加快水文现代化建设步伐;西部地区以西部大开发为契机,加强水文基础设施建设,提高水文技术装备水平,逐步推进水文现代化建设进程。

(3)先进实用的原则。水文现代化建设,不能盲目追求世界先进水平,不能不顾实际盲目效仿,更不能简单照搬发达国家的做法。要把先进的技术装备与传统的方法手段结合起来,建设方案既要体现先进性,提高科技含量,又要注重实用性,确保行之有效。

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