四川省南充水文水资源勘测局 四川南充 637000
摘要:随着我国国民经济的发展,科技的进步,人们对水资源利用方面的高效、便捷等要求越来越突出。如今一种新兴的水文水资源监测模式开始盛行,这种监测模式主要是运用计算机处理、微电子集成以及网络数据传输等一系列先进的技术,将以往的水文水资源要素的监测预报方式转变为信息采集分析运用整体数字化的实施过程,实现和雨水情报工作的有机结合。本文对数字化水文资源监测模式进行了探析,并提出几点意见以供参考。
关键词:发展现状数字化 监测模式优化措施
一、我国水文水资源工作的发展现状
1、重视程度不够
经过了多年的不懈努力,我国在水文水资源的研究上也更进了一步,但从总体上来讲还是在重视的程度上有所欠缺,经费投入不足、技术上也比较落后。从研究经费上来看,虽然有所增加,但由于水文水资源涉及的内容广,空间跨度大,耗费的人力、物力在短期内得不到解决,水文水资源需要的是长期投资。受到经费的限制,很多问题都无法有效解决。
2、水资源匮乏,非传统水资源利用率低
我国虽然地大物博,但是淡水资源并不丰富,并且差异性比较大。仅就现阶段的发展来看,我国的节水制度和技术水平都有待于完善,民众的水资源保护观念也处于较低的水平。水利管理部门更多的是从宏观上来对水量进行监管,而如果没有技术和制度作为支撑,监管的效果将大打折扣。有的水资源并没有得到充分利用,随意排放会导致水资源受到不同程度的污染。
3、水资源利用率低
我国的水资源在分布上具有一定的分散性,利用率也有问题,雨水、污水都没有得到充分的回收利用,技术也在一定程度上比较落后,这就使得很多水资源浪费掉了,也不利于水资源的管理。
4、水资源日益枯竭
仅就现阶段的发展来看,我国在水资源的管理方面相对来说较为落后,用水量的控制主要是通过控制用水总量来完成的,但其实此方法的科学性不足,水总量控制的计算方式比较复杂,会涉及到很多的管理制度和技术,但有关部门却对上述因素考虑得不是特别充分,使得水资源越来越少。再加上使用过程中的节水制度并不完善,使得水资源的科学利用性比较差。
二、数字化水文水资源监测模式的研究
1、系统的结构:构成数字化水资源监测站主要是由水位遥测子系统、视频监视子系统、流量自动监测系统、气象多参数自动测报子系统、信息发布系统、信息查询系统、中心控制子系统、洪水预警子系统这八个子系统组成,这些系统完成的对测验数据的采集和处理、发布等都是由计算机自动化控制实施。在这八个子系统中,除去视频和流量子系统外,其他所有的子系统都应采用工业总线接入数据结构的采集仪,而且现场的计算机具有处理所有数据信息发布的功能。同时在站内应采用一种网络交换机为核心的局域网作为监测监控信息的处理平台,根据一些建设方面的要求和目标,系统主动去完成流量、雨量、水温、水位、气温、空气湿度以及风向和风速等信号的数据采集工作,而且数据采集的终端需要在计算机内进行本地数据的存储,并对这些数据进行分析和处理。另外,系统所应用的软件也应当具有信息数据采集后的数据上传功能。
2、系统的组成元素:水资源监测模式系统主要由气象监测仪器、通信网络、水文监测仪器以及监测信息数据中心等组成。这些组成元素能够有效地采集雨量、气温、湿度、风度蒸发量以及湿度等信号,并自动将其转换成数据的形式存入用户的本地数据库中,而且还可以通过网络的方式将其发送到远程的控制中心,从而更好地进行解码处理,以便以后进行数据查询和结果输出。
三、水资源监测系统的功能
1、水位遥测子系统,这个系统是利用通过水位的高低来进行自动化记录的浮子水位传感器,以及遥测数传终端外加电台等一些设备来实现河道断面水位的自动化采集工作,采集完毕之后对所采集的数据进行无线化传输。
2、流量自动监测子系统,该系统中,缆道测流综合控制台、水下综合信号接收器以及水下流速综合信息号等构成先进设备,并最终组成了综合性的在线自动化监测系统,从而实现对流量的自动测量。
3、气象多参数自动测报子系统,该系统是将雨量传感器、遥测蒸发系统、湿度系统以及风速和风向系统等设备组合起来,利用一系列气象参数进行采集、存储和传输工作。
4、视频监视子系统,该系统主要将视频服务器、解码器以及摄像头、视频电缆等一系列设备组合起来,通过视频监控软件来对河道断面的水位、测流以及水面的水势变化、自然情况等进行实时的监控,并传输相关图像。
5、中心控制系统,该系统初步实现了以上所有子系统的结合一体化,成为各项信息接收处理并分析的核心所在。主要是通过接收电台、计算机、中控仪等一系列设备,再利用信息的接受处理软件来对水位、水势等一些参数或者气象等进行传输和接收并入库。
6、信息发布子系统,该系统主要是作为地理信息的展示平台,采用交互式的网页技术,建立一个浏览器结构的水文信息查询模式以及信息的发布界面,从而实现了交互式的网络资源共享。
7、信息查询子系统,该系统的软件使用了普及的浏览器技术,其客户端只需通过浏览器就能完成对服务器终端的访问。
8、洪水预警子系统,主要是根据对各项数据的分析和处理来判断洪水雨水的实际情况,能够运用多种方案来进行计算,实现洪水预警功能。
四、应对水文水资源问题的优化措施
1、完善水文资料整理核对
计算机的普及使用是为了帮助水文工作更好更高效发展的,在水文系统的工作中不应该让计算机成为妄图逃避测算工作的借口,更不能使其成为导致数据测算错误的隐患,因此在通过计算机进行水文资料的编制时,要注重在现有的资料基础上进行整合优化,不断完善程序的功能与资料的丰富度,通过分析水量是否平衡、将降雨流径纳入参考范围、核对上下游具体水量等方式,对于相关水文资料进行严格审查以保证其合理、准确、全面,以此来提升计算机对于水文资料的编制与计算时的可信度与质量水准。
2、更新水文监测工作模式
针对人类活动对于水文要素的不利影响,政府应联合环境保护部门经过数据的分析与测算出台相应法令措施,控制有关跨流域调水工作的数量与频次,严格限制河道引水与滩地开发的数量,注重将这些工程对生态环境的影响降到最低。
3、健全水文核心技术设施
建立健全完善的核心技术设备,是推动水文监测工作平稳向前发展的强大助力。要加大财政资金支持力度,引进先进的监测仪器设备,加强技术的引进与研发,并不断优化、节约成本,提高水环境监测能力,并逐步实现水资源的动态监测。
4、提升监测人员职业水准
只有提升水文监测工作人员的职业水准,才能使我国的水文水资源监测工作得到更好的发展。要注重对监测人员专业技能的考核,保证每一个监测人员都能够具备过硬的专业素质。保证在引进新型设备仪器时监测人员可以迅速的掌握如何使用,进行熟练正确的操作;同时还要注重水文监测人员的思想道德建设,培养他们的服务意识与专业精神,使工作人员能够带着使命感、自豪感与责任感投身工作。
结束语:
综上所述,数字化水文水资源监测模式是一种新兴的、先进的监测模式。它是现代科技进步的产物,该系统具有观测数据的主动上报、被动询查、超限报警功能,为管理人员的科学决策提供了依据。目前,该系统在灌区管理以及防汛抗旱中发挥了重要的作用,符合国家水利现代化发展的要求,使水资源管理朝着智能化方向不断进步。
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