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水资源实时监控管理系统应用

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摘要:

针对昌黎县内目前水资源短缺、水污染日益严重、沿海地区海水倒灌以及水资源监测技术、监测方法和设备落后的现状,文中对昌黎县水资源监控管理系统进行综合研究,该系统能够实现对水量、水位以及水质等进行实时监控,为昌黎县水资源的综合开发和利用提供重要的决策依据。

关键词:

水资源;实时监控;管理系统;建设

当前,我国面临着严重的淡水资源问题,导致这种现象的主要原因有两方面,一是我国淡水资源储量比较少,二是我国在经济社会发展的过程中,造成了十分严重的水污染。这不仅对我国经济的可持续发展造成了不利影响,同时也对我国居民的正常生活带来严重威胁。而我国的水资源管理水平距离发达国家还有很大差距,各省市县区水资源监控系统的建设还处于起步阶段。

1研究的目的和意义

通过地下水文勘察发现,昌黎县拥有的地下的水资源总量约为2.01亿立方米,占到全区水资源总量的3/4。全县的人均水资源总量仅仅只有490立方米,这一数据远远低于我国的平均水平,也是全球极度缺水的地区。近年来,随人口增长、经济发展、生态环境恶化以及用水计量设备和监测方法落后、节水意识淡薄等因素影响,昌黎县水资源短缺问题愈发突出,地下水位下降、水污染、饮水安全等问题比较突出,沿海地区出现了海水倒灌现象,浅层地下水受到海水侵蚀,直接影响到了群众的生产生活。从我县水资源管理水平来看,无论是基础工作、管理手段、计量设施、监测方法等都明显落后,例如水位数据的采集,一般采用人工测绳监测的方法,计量设施也仅限于普通机械水表,监测数据的准确性和可靠性难以保证。监测数据传输的现代化水平比较低,由于受传输途径的限制,导致许多企业的用水数据的实效性很差,对企业的用户情况难以及时进行掌握,这对水资源的管理工作带来了很大困难,导致水资源管理工作落后。信息处理方面,对原始数据信息没有进行深度处理,一些数据大部分保存在纸张上,很难做到资源共享和信息的有效利用。指挥决策方面,缺乏可用的预测方案和计算机应用软件,紧急情况下只能是凭经验进行指挥调度,很难做出最优化的决策。

2011年中央的1号文件和中央水利工作会议明确要求实现最严格的水资源管理制度,并制定了针对水资源开发的利用控制、用水效率控制和用水功能却限制纳污的“三条红线”。要抓紧开展水资源监测、取用水信息获取等关键技术或工艺设备的研发和推广应用,逐步建立中央、流域和地方水资源监控管理平台,全面提高水资源监控、预警和管理能力,推动传统水利向现代水利、可持续发展水利的转变。水资源在线监控管理系统的建设,实时掌握昌黎县工业企业用水情况和地下水位、水质的动态变化情况,逐步实现对水资源的科学管理。项目建成后,将会充分落实水资源有偿使用制度,通过价格杠杆作用,促使企业节约用水,提高水的重复利用率,为节约、保护、合理开发利用水资源提供技术支撑。

2水资源实时监控管理系统应用研究的内容

系统在进行设计的过程中主要是以现代计算机网络技术,以及现代通信技术为基础,该系统能够顺利实现水资源信息的数据采集、数据传输以及分析功能,能够为决策者制定政策提供必要的依据,使决策者对区域水资源进行实时管理、合理调度,而且通过这一系统能够实现对水资源的远程控制以及科学管理等工作,实现经济发展、生态保护与水资源利用之间的协调发展,推动水资源管理方法向现代化转变。

2.1水资源实时监控管理系统的主要功能该系统的主要功能可以具体划分为以下几个方面:水资源实时监测、评价、预报和决策、实时管理以及实时决策(如图1)。该系统解决了传统水表和人工测绳等计量监测方法落后的问题,采用数据远传处理器、超声波水量传感器、数据采集传输设备、数字液位传感器、GPRS数据传输设备等实现水量和水位的自动监测、实时传输,建立相应的资料库,对监测数据信息分析处理,具有高准确性和实用性。系统建设主要包括以下几点:①水资源实时监测系统基础设施建设;②水资源信息服务平台的建立;③水资源综合数据库的建立;④水资源决策支持系统的建立;⑤水资源网络办公自动化管理系统的建立。系统本身还具有很强的实用性和拓展性,以满足不同用户的需求,适应发展的需要,系统建成后将在全县范围内运行。

2.2系统建设的原则为保障水资源实时监控管理系统充分发挥实效,在系统应用研究建设应用中遵循先进性与实用性、可靠性、可操作性相结合的原则,同时遵循“全面规划、分步实施、试点先行、逐步扩展”的原则,根据昌黎县水资源管理工作的具体现状,能够加强昌黎县水资源管理工作,提高水资源管理的合理性和高效性。

2.3系统建设的技术路线

2.3.1方案设计:首先需要将昌黎县境内的地下水、水量、水质等监测点的设置进行合理规划并进行科学布设,通过以太网进行在线管控平台建设,依托现代传感技术自动采集瞬时流量、累积流量、埋深、水位、水温以及相关水质监测数据等,将获得的各种监测数据传输到水资源监控中心,同时可以随时通过软件远程召测水资源测控器各种测量数据、开关量的状态和历史记录,为水资源管理和决策提供依据。

2.3.2监测站网布设:根据重点取用水户和区域水资源的分布特点,进行监控站点的选择和布设,本着布局合理、投资最小、效益最高的原则选择各个监控点。水量监控优先选取用水量较大的用水户,地下水位监测点重点选取地下水集中开采区、超采区和沿海海水倒灌区,在监测站点布设的过程中,需要根据地下水类型和水文地质单元的分区情况,选择适合监测层位的取水井作为观测井点,以保证监测资料的代表性和可比性,逐步健全完善昌黎县水资源监控体系。

2.3.3水资源的实时监测。在进行系统设计的过程中,利用数字液位传感器、自动监测仪、数据远传处理器等现代高科技设备,能够通过遥测和网络技术对监测信息进行采集监测。

2.3.4对各类水资源信息进行存储。在系统内部建立水资源综合信息数据库,通过数字、图片等丰富的形式对昌黎县区域内所有的水资源监测系统获得的数据进行存储、管理,能够确保数据的安全、可靠和一致性。

2.3.5实时评价。根据系统获取的各种监测资源,及时对昌黎县水资源进行实时评价,对不同行业的用水情况进行科学分析,对企业的用户量以及节水工作进行实时监控,对地下水位变化、水资源的开发程度和利用情况等工作任务进行实时评价。

2.3.6实施决策和管理。根据该系统提供的水资源实时评价以及预报结果,制定出具体的水资源管理方案,为有关部门行使水资源管理功能提供科学的依据,为水资源开发和保护工作提供依据。

3水资源远程实时监控系统的效益分析

水资源实时监控管理系统的应用,将有效地规范企业用水行为,提高用水计量的准确性、科学性,充分落实水资源有偿使用制度,促进水资源费的足额征收,预计水资源费征收数额将提高3到4倍;通过价格杠杆作用,促使企业节约用水,水的重复利用率由40%提高到70%;地下水位实时监测系统的建设,全面、及时地掌握昌黎县地下水动态变化情况,为保护地下水环境提供科学有效的依据。水资源实时监控管理系统的建设还可与防洪、水情、旱情、墒情等信息平台共享,建立更加完善的现代化水务管理系统。

4结语

文中分析了当前昌黎县水资源管理工作中存在的问题。为了满足昌黎县经济社会发展的需要,针对昌黎县水资源的特点,具体设计了昌黎县水资源实时监控管理系统,该系统利用现代自动化技术、计算机网络技术以及人工智能技术,能够实现水资源数据的自动采集、信息数据传输网络、信息处理数字化等目标,能够为水资源管理工作决策提供支持。该系统能够促进昌黎县水资源管理工作的自动化和数字化,提高了水资源管理工作的工作水平和工作效率。

参考文献

[1]朱翔,江霞,水资源实时监控与管理系统建设的作用,中国水运,2015(3):67-68.

[2]王学军,贾中青,常兴连,李海明,李英杰,水资源实时监控管理系统,山东科学,2005(3):68-70.

作者:王丽芹 龙海森 燕凤 朱敏 单位:河北省昌黎县水务局

水资源实时监控管理系统应用责任编辑:杨雪    阅读:人次