遼寧水文現(xiàn)代化建設(shè)與發(fā)展

宋雪迪

(遼寧省河庫(kù)管理服務(wù)中心(遼寧省水文局)，遼寧 沈陽(yáng) 110003)

1 概述

水文是水利和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展工作的重要支撐，新中國(guó)建立70年以來(lái)，遼寧水文事業(yè)取得了長(zhǎng)足發(fā)展，形成了較為完善的水文監(jiān)測(cè)和服務(wù)體系，在防汛抗旱減災(zāi)、水利工程規(guī)劃建設(shè)管理、水資源分配調(diào)度管理、水環(huán)境保護(hù)及水生態(tài)修復(fù)等水利工作和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中發(fā)揮了重要作用[1-2]。

進(jìn)入新時(shí)代，以習(xí)近平總書記為核心的黨中央著眼于生態(tài)文明建設(shè)全局，明確提出“節(jié)水優(yōu)先、空間均衡、系統(tǒng)治理、兩手發(fā)力”的新時(shí)代治水思路。遼寧水文需準(zhǔn)確把握時(shí)代脈絡(luò)，認(rèn)清形勢(shì)，認(rèn)真分析需求，全面提升對(duì)水利行業(yè)強(qiáng)監(jiān)管的支撐能力；需通過深化改革和產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新，全面推進(jìn)遼寧水文現(xiàn)代化建設(shè)，從而適應(yīng)新時(shí)代、新使命、新思想、新矛盾、新方略、新目標(biāo)；需樹立現(xiàn)代化新發(fā)展理念，優(yōu)化完善水文站網(wǎng)體系，強(qiáng)化現(xiàn)代化技術(shù)和新儀器設(shè)備的有效應(yīng)用，全力提升遼寧水文監(jiān)測(cè)、預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)預(yù)警及基礎(chǔ)服務(wù)支撐能力，建立與新時(shí)代發(fā)展同步的現(xiàn)代化水文業(yè)務(wù)服務(wù)體系[3-4]。因此，做好水文現(xiàn)代化建設(shè)頂層設(shè)計(jì)，加快推進(jìn)水文現(xiàn)代化發(fā)展，著力提升水文服務(wù)水利工作和經(jīng)濟(jì)社會(huì)的現(xiàn)代化水平是水文事業(yè)發(fā)展的必然要求，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2 遼寧水文現(xiàn)代化建設(shè)現(xiàn)狀

2.1 水文站網(wǎng)分布概況

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的迅猛發(fā)展，國(guó)家持續(xù)加大投入力度，著力改善水文基礎(chǔ)設(shè)施，完善水文監(jiān)測(cè)站網(wǎng)布局，水文監(jiān)測(cè)、預(yù)警預(yù)報(bào)及服務(wù)能力得到顯著提升。目前，遼寧水文初步建成服務(wù)于防汛抗旱減災(zāi)的水文監(jiān)測(cè)站網(wǎng)，遼寧省現(xiàn)有水文站218處，水位站58處，雨量站1863處，水質(zhì)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)1055處，墑情監(jiān)測(cè)站96處，地下水監(jiān)測(cè)井1150眼，水文實(shí)驗(yàn)站3處。

2.2 水文監(jiān)測(cè)能力現(xiàn)狀

2.2.1水文測(cè)站監(jiān)測(cè)能力現(xiàn)狀

遼寧省國(guó)家基本水文站已實(shí)現(xiàn)“汛駐枯巡、駐巡結(jié)合、應(yīng)急補(bǔ)充”的三位一體水文監(jiān)測(cè)運(yùn)行新模式，97處中小河流水文站全部實(shí)現(xiàn)巡測(cè)。

流量測(cè)驗(yàn)主要采用流速儀法，少數(shù)采用聲學(xué)多普勒剖面流速儀(ADCP)；泥沙測(cè)驗(yàn)主要采用橫式采樣器和積時(shí)式采樣器人工取樣，實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行泥沙處理；水位觀測(cè)方法為水位計(jì)自動(dòng)采集和人工校對(duì)；降水量觀測(cè)采用自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)方式，定期巡查校對(duì)(駐測(cè)水文站的降水量觀測(cè)進(jìn)行人工校核)；蒸發(fā)站蒸發(fā)量觀測(cè)采用人工觀測(cè)或自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)方式；地下水站水位、水溫觀測(cè)采用自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)方式；水溫采用自動(dòng)水溫計(jì)觀測(cè)；水質(zhì)站常規(guī)水質(zhì)采用人工取樣，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定與實(shí)驗(yàn)室分析；水質(zhì)自動(dòng)站和水質(zhì)實(shí)驗(yàn)站采用自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)，人工取樣分析校對(duì)；墑情站墑情觀測(cè)采用自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)方式和移動(dòng)監(jiān)測(cè)方式，主要儀器為土壤水分測(cè)定儀。

2.2.2水文巡測(cè)和應(yīng)急監(jiān)測(cè)能力現(xiàn)狀

遼寧省水文系統(tǒng)實(shí)行省、市水文機(jī)構(gòu)、縣級(jí)巡測(cè)基地和測(cè)站四級(jí)管理模式。分別負(fù)責(zé)所轄站點(diǎn)的日常管理和維護(hù)、水文基礎(chǔ)數(shù)據(jù)測(cè)量以及系統(tǒng)資料整編等工作。目前已初步形成駐測(cè)、巡測(cè)、應(yīng)急監(jiān)測(cè)、水文基礎(chǔ)調(diào)查相結(jié)合的水文監(jiān)測(cè)運(yùn)行管理體系，基本滿足全省主要江河流域防汛抗旱減災(zāi)、水資源開發(fā)利用與管理、水生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展、水利工程規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)行管理以及經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的需要。

2.3 水文信息服務(wù)現(xiàn)狀

2.3.1數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理

目前遼寧省已基本實(shí)現(xiàn)了利用計(jì)算機(jī)信息技術(shù)對(duì)水文數(shù)據(jù)資料進(jìn)行整編、存儲(chǔ)及檢索，并相繼建立了遼寧水文歷史數(shù)據(jù)庫(kù)、實(shí)時(shí)水雨情信息數(shù)據(jù)庫(kù)、遙測(cè)水雨情信息數(shù)據(jù)庫(kù)、山洪災(zāi)害預(yù)警水雨情信息數(shù)據(jù)庫(kù)、墑情數(shù)據(jù)庫(kù)、水質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)、地下水?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)、水資源管理數(shù)據(jù)庫(kù)等，駐各市水文局也相繼建立了部分檔案管理、水文儀器設(shè)備管理、測(cè)站數(shù)據(jù)信息管理及其他相關(guān)專業(yè)信息庫(kù)，為遼寧省水文系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算提供了重要的信息基礎(chǔ)支撐。

2.3.2水文分析預(yù)測(cè)

截至2018年，遼寧水文相繼建立了遼寧省水資源監(jiān)控管理信息平臺(tái)、遼寧省河長(zhǎng)制工作管理平臺(tái)、遼寧省水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)接收平臺(tái)、國(guó)家地下水監(jiān)測(cè)信息系統(tǒng)、遼寧省水文站網(wǎng)綜合管理系統(tǒng)、遼寧省防汛抗旱業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)、遼寧省水情信息交換系統(tǒng)、水情易信通系統(tǒng)、MAS短信系統(tǒng)、遼寧省中小河流預(yù)報(bào)預(yù)警及實(shí)用洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng)、中國(guó)洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng)、遼寧省全要素手機(jī)報(bào)汛系統(tǒng)、遼寧省基礎(chǔ)水文數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、遼寧省水環(huán)境監(jiān)測(cè)中心實(shí)驗(yàn)室管理信息系統(tǒng)、水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)管理平臺(tái)、遼寧省水資源質(zhì)量綜合服務(wù)系統(tǒng)等水文業(yè)務(wù)系統(tǒng)，促進(jìn)遼寧省水文業(yè)務(wù)水平大幅提高，逐步涵蓋了防汛抗旱、水資源管理等業(yè)務(wù)領(lǐng)域，使水文業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)水利工作的支撐能力不斷增強(qiáng)。

3 存在的主要問題

3.1 水文站網(wǎng)布局仍有待完善

目前，遼寧省部分承擔(dān)重點(diǎn)防洪任務(wù)的中小河流監(jiān)測(cè)覆蓋率偏低；大多數(shù)中小型水庫(kù)未建設(shè)水文監(jiān)測(cè)設(shè)施，監(jiān)測(cè)能力較弱；地市級(jí)及縣級(jí)行政區(qū)界水文監(jiān)測(cè)站網(wǎng)不健全；防洪排澇重點(diǎn)城市水文監(jiān)測(cè)設(shè)施建設(shè)落后；已有水文測(cè)站設(shè)施設(shè)備陳舊老化，亟需提檔升級(jí)改造；地下水超采區(qū)、城市和地下水水源地、深層承壓水等區(qū)域性地下水監(jiān)測(cè)站點(diǎn)數(shù)量不足，不能較為全面精準(zhǔn)的反映地下水的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律等；沿海地區(qū)潮水位站網(wǎng)不完善，生態(tài)流量控制斷面、重要生態(tài)敏感區(qū)域的水生態(tài)監(jiān)測(cè)尚未全覆蓋，遼寧水文站網(wǎng)布局仍有待進(jìn)一步完善。

3.2 水文監(jiān)測(cè)能力較現(xiàn)代化要求仍有差距

遼寧省現(xiàn)有國(guó)家基本水文站網(wǎng)監(jiān)測(cè)能力提升建設(shè)相對(duì)滯后，基本水文站在自動(dòng)監(jiān)測(cè)、在線可視化等方面存在不足，一些水文測(cè)站存在站房建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)較低、測(cè)量?jī)x器設(shè)備老化損毀、自動(dòng)化程度不高、測(cè)驗(yàn)效率有待提升、現(xiàn)代化水平有限等問題。此外，目前地市級(jí)水文巡測(cè)基地尚未全覆蓋，縣級(jí)水文巡測(cè)基地建設(shè)滯后，基于未來(lái)水文監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)管理的方向，亟需進(jìn)一步完善巡測(cè)基地布局。部分地市缺少水環(huán)境監(jiān)測(cè)分中心，現(xiàn)有水環(huán)境監(jiān)測(cè)(分)中心在儀器設(shè)備配置和人員監(jiān)測(cè)能力方面均未達(dá)到三項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的全指標(biāo)監(jiān)測(cè)要求。水文監(jiān)測(cè)中心應(yīng)急裝備缺乏、應(yīng)急監(jiān)測(cè)方案針對(duì)性不強(qiáng)，難以有效應(yīng)對(duì)涉水突發(fā)事件應(yīng)急監(jiān)測(cè)。

3.3 科學(xué)實(shí)驗(yàn)及基礎(chǔ)研究工作與新時(shí)代水文發(fā)展需求不相適應(yīng)

水文實(shí)驗(yàn)研究是水文事業(yè)發(fā)展和水文現(xiàn)代化建設(shè)重要的基礎(chǔ)性、前瞻性工作，降雨、蒸發(fā)、徑流、暴雨洪水、地表水、壤中流、地下水等水文循環(huán)過程非常復(fù)雜，大范圍、大尺度的觀測(cè)均不能滿足探索水文基本規(guī)律的要求。新技術(shù)、新設(shè)備、新方法的引進(jìn)、發(fā)展，到大面積的推廣，也需要通過實(shí)驗(yàn)研究得到驗(yàn)證、完善和提高。目前遼寧省仍沒有深入開展水文基礎(chǔ)理論的研究，特定水體和特定環(huán)境的研究很少，特別是對(duì)測(cè)驗(yàn)技術(shù)、測(cè)驗(yàn)方法、測(cè)驗(yàn)儀器的實(shí)驗(yàn)研究、產(chǎn)匯流研究、預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)研究不夠。在氣候變化、防汛抗旱減災(zāi)、生態(tài)文明建設(shè)、保障民生等方面缺乏水文實(shí)驗(yàn)研究的有力支撐。

3.4 水文信息服務(wù)水平亟需加快提升

近年來(lái)，遼寧水文部門已開發(fā)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)門戶多存在數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一的問題，導(dǎo)致同一水文要素的處理成果不一致，制約了水文信息服務(wù)的水平；綜合性、整體性的業(yè)務(wù)處理平臺(tái)還未建成，業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)缺乏統(tǒng)一入口、統(tǒng)一界面，管理人員或業(yè)務(wù)人員無(wú)法快速獲取不同部門的水文信息，難以充分發(fā)揮整體效益?，F(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施提供的計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源服務(wù)能力不足，成為新的業(yè)務(wù)需求背景下信息服務(wù)的瓶頸之一；水文綜合數(shù)據(jù)庫(kù)尚未建立，水文數(shù)據(jù)資源的規(guī)范性不足，已有水文數(shù)據(jù)采集和存儲(chǔ)多采用分散建設(shè)方式，數(shù)據(jù)庫(kù)形式異構(gòu)，缺乏數(shù)據(jù)匯集與數(shù)據(jù)交換管理?，F(xiàn)有水文業(yè)務(wù)系統(tǒng)多停留在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理方面，深加工程度不高，缺少支撐水資源管理考核和洪水、徑流等預(yù)報(bào)的深加工專題產(chǎn)品，缺少針對(duì)遙感信息智能提取、大數(shù)據(jù)應(yīng)用、決策模型等數(shù)據(jù)處理和信息提取專業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)。

4 遼寧水文現(xiàn)代化建設(shè)的思路及措施

4.1 建設(shè)布局合理的水文站網(wǎng)新體系

為防汛抗旱減災(zāi)提供及時(shí)有效的信息服務(wù)，遼寧水文應(yīng)及時(shí)填補(bǔ)水文監(jiān)測(cè)空白區(qū)，實(shí)現(xiàn)有防洪任務(wù)的中小河流、大中小型水庫(kù)、沿海地區(qū)流域面積1000km2及以上入海河流潮位等主要對(duì)象水文監(jiān)測(cè)全覆蓋，建立重點(diǎn)防洪排澇城市的水文監(jiān)測(cè)站網(wǎng)體系，建成基本覆蓋地市界和重要縣界水資源監(jiān)測(cè)斷面、地下水綜合治理區(qū)等站網(wǎng)體系，滿足水資源有效管理的迫切需要。建成國(guó)家基本水質(zhì)站網(wǎng)與專用水質(zhì)站網(wǎng)相結(jié)合、常規(guī)監(jiān)測(cè)站網(wǎng)與動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)站網(wǎng)相結(jié)合、符合水資源水環(huán)境水生態(tài)實(shí)際需求的水質(zhì)水生態(tài)監(jiān)測(cè)站網(wǎng)體系。建成覆蓋省級(jí)和地級(jí)城市的水質(zhì)監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)。

4.2 構(gòu)建技術(shù)先進(jìn)的水文監(jiān)測(cè)新體系

補(bǔ)齊水文測(cè)報(bào)手段落后、現(xiàn)代化水平低等短板，全面加快國(guó)家基本水文站提檔升級(jí)建設(shè)，國(guó)家基本站全部實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)測(cè)、全要素、視頻監(jiān)控。水位雨量等重要要素全部實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)，提高流量要素自動(dòng)化監(jiān)測(cè)效率，將雷達(dá)技術(shù)、衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)[5]廣泛應(yīng)用到降水、土壤墑情等要素的水文監(jiān)測(cè)分析工作中。建成實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、移動(dòng)監(jiān)測(cè)與全自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)相結(jié)合，基礎(chǔ)信息監(jiān)測(cè)與實(shí)時(shí)預(yù)警監(jiān)控相結(jié)合的水質(zhì)監(jiān)測(cè)體系。巡測(cè)基地覆蓋主要行政區(qū)，提高巡測(cè)比例。

4.3 建立功能完善的水文信息服務(wù)新體系

建成標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的水文數(shù)據(jù)共享和服務(wù)信息平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)水文基本要素采集、信息傳輸、自動(dòng)報(bào)汛與在線數(shù)據(jù)整編以及雨水、洪水、徑流、冰情、泥沙等水文數(shù)據(jù)存儲(chǔ)處理全流程自動(dòng)化、分析預(yù)測(cè)智能化、信息服務(wù)產(chǎn)品多樣化[6]。

4.4 健全精簡(jiǎn)高效的水文管理新體系

遼寧水文應(yīng)健全水文運(yùn)行管理體制建設(shè)，完善與行政區(qū)劃管理相統(tǒng)一的水文運(yùn)行管理機(jī)構(gòu)，穩(wěn)步推進(jìn)縣域水文建設(shè)發(fā)展，培育基層水文服務(wù)新體系，加大力度創(chuàng)新水文管理運(yùn)行新機(jī)制。建立規(guī)范水文監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)體系框架，構(gòu)建全面完善的水文技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系。優(yōu)化人才隊(duì)伍結(jié)構(gòu)，提高人才隊(duì)伍素質(zhì)，加大培訓(xùn)力度，建立人才培養(yǎng)機(jī)制，持續(xù)實(shí)施技術(shù)創(chuàng)新與監(jiān)測(cè)能力提升工程，健全精簡(jiǎn)高效的水文管理運(yùn)行新體系[7]。

5 結(jié)語(yǔ)

水文現(xiàn)代化建設(shè)實(shí)施后，將使遼寧省水文站網(wǎng)布局和整體功能得到完善，水文測(cè)報(bào)能力和現(xiàn)代化水平明顯提高，防汛抗旱減災(zāi)、水情預(yù)警預(yù)報(bào)、水資源開發(fā)利用與管理、水生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展、水利工程建設(shè)管理、社會(huì)公眾服務(wù)等各項(xiàng)涉水事務(wù)管理的服務(wù)能力顯著增強(qiáng)[8]，遼寧水文將以更加全面、更加優(yōu)質(zhì)的服務(wù)為遼寧經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展提供可靠的基礎(chǔ)支撐，具有十分顯著的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益。