基于生态修复的流域水资源调度管理方法研究

基于生态修复的流域水资源调度管理方法研究

贾海峰

1青海省水利水电科学研究院有限公司青海810001

2青海省流域水循环与生态重点实验室青海810001

3青海省水资源高效利用工程技术研究中心青海810001

摘要：水资源是人与自然共同依赖的关键资源，水资源配置与调度在水利工作中具有重要地位。基于生态修复的流域水资源调度方法已经有了一定的发展，但目前在管理方法方面仍然存在一些不足。为此，文章提出基于生态修复的流域水资源调度管理方法的相关研究。首先基于生态修复的流域水资源调度管理方法实现一些计算，围绕水资源调度管理信息集成进行设计，实现水资源调度管理信息方法设计；通过实验论证分析得出相关的结论，基于生态修复的流域水资源调度的管理方法能够更好地实现生态修复的流域的水资源调度。

关键词：生态修复；流域水资源；调度管理

引言

水资源的调度管理是实现水资源在不同水源区和用水户之间的有效合理分配，从而实现水资源可持续利用的重要手段。纵观国内外对水资源调度管理的研究进程，水资源调度管理模型在理论和方法上都取得了重大进展。随着水资源调度管理模式研究的不断深入，软件开发技术的不断发展，传统的水资源调度管理模式暴露出的问题也越来越突出。解决问题的关键在于水资源调度管理的模型及大量信息的集成和服务方面，从20世纪80年代开始交互式决策支持系统（DSS）研究以来，在建模、求解、仿真、评价等方面进行了一系列工作，目前已把可视化的水资源管理从技术和理论上作为一个研究方向。基于国家863项目“面向水利信息化的高性能计算与网格应用”中研发的水利信息化综合集成服务平台，能够为水资源调度管理过程中实时获取信息和决策分析提供有效的技术支撑和工作平台。

1流域水量调度管理内涵

流域水资源调度管理是流域水资源管理的一个主要内容，是落实江河流域水量分配方案并到配置到具体用水户的管理过程，其涵盖的内容包括水量调度、水利调度、水库调度等。但流域水资源调度管理概念尚未有确切的定义，常用水量调度或水利调度表述，其内涵主要包括以下四个层面：

（1）法律层面。流域水资源调度管理涉及水量分配及水量调度两个关键环节。其中水量分配是水量调度的基础，水量调度是实现水量分配的方式。在这个过程中，通过法律设定了水资源权益的归属，权益主体运用市场机制实现水资源从一个权益主体到另一个权益主体的流转，它强调权益主体的权利与义务对等性。

（2）行政层面。根据《中华人民共和国水法》规定水资源属于国家所有，水资源的所有权由国务院代表国家行使，主要通过各级水行政主管部门和流域机构来行使，水资源的控制权由各级水行政主管部门和流域机构通过水工程来行使。因此，流域水资源调度是水行政主管部门统一协商和处理，并由流域内各单位贯彻执行的水资源管理活动。王卓甫等构建了海河流域水资源调度的管理组织结构，分析了各级调度管理主体应承担的管理职责。

（3）经济层面。在社会－经济－环境组成的复合水资源系统中，由于水资源流动中利益分配的不尽合理性，产生了区域发展的不协调。因此，在此基础上产生的水资源调度就是协调不同利益实体、不同区域间的利益再分配。

（4）技术层面。流域水资源调度是由勘测、规划、建设、调度运行四方面构成水资源管理系统。它是由数据采集、遥测遥感技术、通信与计算机网络技术、数据存储和处理技术、地理信息系统技术、水利水文模型计算技术等多技术支撑的科学管理方式。

2基于生态修复的流域水资源调度管理方法设计

2.1水资源调度管理信息集成

基于生态修复的流域水资源调度管理方法设计最重要的基础就在于水资源调度管理信息的集成，这些数据包括各个方面，不仅涉及对于水位等的检测，而且涉及对于水质的检测。监测站通常情况下是分为星状的网络设置，一般以中心站作为一个比较重要的中心节点，观测站会对其监控的信息进行集成，并以此为基础向相关模块随机发送数据，接收站对接收到的数据信息进行初步甄别，进行分裂处理，再向上一层汇报相关的信息。在这一过程中，想要各方面的数据都表现出极大的真实性，就需要在兼顾水位作用及相关影响的前提下，严格选取传感器。信息监测系统需要实时对各种情况进行监控，并随着情况的变化制定相应的指令，以便实施具体的业务要求。对于采集的水情况的信息及其他问题，都要进行及时有效的梳理，并结合其他相关的平台进行适当的展现，依据具体的需求生成业务工作报表，为今后的查证工作提供有力的信息支撑。

系统通常在集成信息时，信息自动通过GIS平台进行检测，再针对性选择各个方面适合的类别，与各遥测站点进行匹配，更为有针对性地将水位情况和水闸当前水流情况和开度状况进行勘测。

与此同时，系统将实现对水位、流量、闸门开度、水闸电流监视信息的具体检测并进行恰当的调节。在上述工作的基础上，建立相适应的信息预警的专用模板，并且针对这些模板建立相适应的专属区域，以便下次能够更加快捷地实现信息的调用，尽可能加强在资源上的重复利用，实现可持续性的、循环性的科学信息再利用。

实现信息调用的精准分类后，就可以实施相对应的预警信息的发布，将相关的信息进行语音信号的编制，并让相关人员尽可能地将每种型号都分别清楚，在此基础上，采用信号进行工作，一旦出现新型问题，就可以及时采取相关的行动，防止问题由小变大。以上问题需以报表的方式展现，可根据不同的业务需要进行合理的编排，在此基础上将相关的文字信息进行推广，将其不断进行针对性的编制。

2.2流域水资源调度管理系统功能

（1）制定流域水量调度管理的战略规划。水资源管理的战略规划要结合社会经济发展的总目标而制定，对于不同的区域来说，又要结合该区域的实际情况及流域的地理状况来制定总体的战略规划。运用系统的思想，从整体对水资源的开发、治理、配置，供水、用水、污水处理，以及回用、水环境保护等一系列过程中的各种问题进行规划管理，对水资源的开发、利用、保护进行监督，力求抓住水资源开发、利用、保护中的重大问题，提高水资源的管理能力与效率。

（2）建立高效、协调的流域水量调度管理体制、机制。通过对水资源管理系统的研究，分析系统中各个子系统之间、要素之间、子系统与要素之间的关系，充分运用经济管理的科学方法来研究水量调度管理各个环节具体的管理问题，建立高效、协调的水资源管理体制、机制。

（3）协调流域水量调度的多种目标。流域水量调度管理的内容较多，包括水库调度与管理、灌区引用水调度管理、汛期闭口门的管理以及省际水量间的调度与管理。协调多个目标之间关系，提高水资源可持续利用能力。

（4）监控水资源调度管理。这是系统的自我适应反馈监控机制。在水资源管理系统中，运用相关预警和监控模型来监控水资源开发、利用、保护的各项活动是否按照既定的规划进行，是否按照相关的法律制度运行，是否符合市场经济的要求，是否满足可持续发展的需要。

结语

对面向水资源调度的主题及管理模式虽然做了一些有益的探索和研究，但实现水资源调度管理模式需要综合运用水资源调度管理及现代信息技术，是对传统调度管理模式的革新，因此后续还需进一步开展大量研究以完善和创新水资源调度管理系统，使其更具灵活性和实用性。

参考文献：

[1]王少波，解建仓，汪妮.基于改进粒子群算法的水电站水库优化调度研究[J].水力发电学报，2008，27（3）：12-15.

[2]王少波，解建仓，孔珂.自适应遗传算法在水库优化调度中的应用[J].水利学报，2008，37（4）：480-485.

[3]赵勇，解建仓，马斌.基于系统仿真理论的南水北调东线水量调度[J].水利学报，2002（11）：38-43.