水资源科技管理的探索与实践

为达到科学管理水资源的目的，必须重视管理工作的技术方面，这包括建立水资源信息的实时传递及通信系统和实时联机水情预报系统，进行水资源工程及有关设施的监测及维护，进行水资源的合理运行调度等。

水资源信息包括来水水情，即由来水区内的水文监测站发出的实时降水和河流水量变化和水质变化的信息，以及供水范围内用水信息，如工业、城市、农业等用水要求的变化和供水区内降水的监测及土壤墒情变化的实时信息等，都需及时传递到水资源调度管理及决策机关。为达到科学调度水资源的要求，尽可能使这些信息的取得及传递达到自动化的水平。在初期未能达到全面自动测报时，也要保证各种信息以最快且现实可能的速度，采用半人工半电传的方式，如利用有线或无线通信设备及邮电网络传递到调度决策中心机构。对水文信息的传递，最好是利用建立起来的水文自动测报系统来进行。水文自动测报系统，或称水文遥测系统，一般由在水文测站上安装的传感器和控制设备、资料传递通道即通信设备、接收站或接收中心的通信和控制处理系统所组成。有些测站是全部自动遥测且无人值守，这主要是降水观测和部分水位观测，但在我国多数水文测站是有人值守的，而作为自动测报系统中的水文站，也同样应安装传感器及控制设备，以自动取得所需的测验参数。少数流量站也能自动收集流量信息，这主要是安装了超声波测流设备或电磁测流设备的站，但多数流量站的流量实测还要靠人力进行。在有些国家如美国利用通信卫星传递水情信息，并在多数水文测站上安装资料收集平台，也有试验利用流星余迹来作为传递信息的中介手段。地面通信因常受到地形的阻碍，往往在测站与接收中心之间需要设立一个或多个中继站以传递信息。

信息的传输制式通常有自报式及应答式两种。自报式即由测站定时主动发送信息，也包括事先规定的当遥测参数达到某一限定数量时就立刻向外发送数据的功能。应答式是测站随时处于待命状态，一旦收到遥测中心发给该测站的指令，就立即启动并向中心发送信息。

水文自动测报系统要注意：遥测及通信设备的电源，因有些测站远离城镇及村庄，需自备电源，或保证定期更换电池，或用太阳能蓄电池。有的测站设在高山上，或交通十分不便，为减少繁重的体力劳动，研制寿命长及保险系数大的电源是很关键的，而测报设备的低耗灵敏也是十分关键的。其次是遥测系统中采取数据、存储及发送控制的电子设备，容易遭受雷电的干扰及破坏，防止雷电的设施及保护信息不使被抹零的装置研究，也必须予以充分重视。(www.xing528.com)

水文自动测报系统的建设需要一定的资金及技术条件，但其经济效益却是非常显著的。发展多用于防汛调度，但随着水资源的综合开发利用，为充分发挥水资源的多功能效益，及时的水资源信息带来的经济效益也是十分可观的。在水资源调度中心，对于供水区内的用水需水情况也要及时掌握其变化现状，以合理调整供水和配水量。

水资源运行调度的基本原则与水资源规划中的调度问题基本一致，都是要经济、有效地利用水资源，使其发挥最大的经济效益和社会效益。但在运行调度中与规划阶段的调度设计最大的不同点在于，规划阶段所使用的水文资料系列是已知的，即使用历史水文实测资料进行分析，或利用基于已知历史水文资料的特性，用人工生成的方法所制造的人工水文系列进行分析，而在运行调度中则对于当时及以后将要发生的水文情况则属于未知的状态，且水资源系统包括来水、供水及其相应地区的具体情况均是当时的实际情况而不是设计的情况，并且要及时根据这些具体情况做出调度决策。在这种情况下，实时水资源信息及其预报就十分重要。

实时水文预报，又称实时联机水文预报，是把根据水文遥测系统传送来的信息数据自动输入计算机进行处理，并按一定的预报模型做出某地点某时的水情预报。通常实时联机预报的水文模型应具有实时修正功能，即具有实时追踪参数变化能力的自适应功能，并能对所接收信息中的随机干扰进行滤波，即从包含噪声干扰的信息中摄取有用信息的功能，其中应用较广的有卡尔曼滤波方法。