曹楊洪?朱秀英
摘要:時代的進步使得人們對于生態(tài)環(huán)境愈發(fā)重視,而科技的發(fā)展則為生態(tài)環(huán)境的維護提供了巨大的便利。在水文水資源領(lǐng)域,相關(guān)技術(shù)已經(jīng)得以應(yīng)用和推廣,為實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展做出了重大貢獻。有鑒于此,本文針對我國水文水資源領(lǐng)域的科技現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢展開探討,并對重點推廣技術(shù)進行了詳細分析,希望其可以被更好地利用。
關(guān)鍵詞:水文水資源;技術(shù)應(yīng)用;技術(shù)推廣
水資源可持續(xù)利用一直是備受關(guān)注的社會性話題,無論是開展防汛抗旱、河湖治理還是生態(tài)環(huán)境保護等水資源管理工作,都需要水文水資源領(lǐng)域的相關(guān)技術(shù)提供支撐。而我國水文水資源領(lǐng)域的科技在近年來也取得了十足的突破,一系列現(xiàn)代化先進技術(shù)得以發(fā)展和應(yīng)用,比如現(xiàn)代通信技術(shù)、地理信息系統(tǒng)、現(xiàn)代控制理論和技術(shù)、計算機技術(shù)等。展望未來,生態(tài)環(huán)境保護將成為全球人類共同關(guān)注的焦點,在這一背景下,對水文水資源領(lǐng)域的相關(guān)技術(shù)進行研究分析就顯得尤為重要。
一、水文水資源領(lǐng)域科技發(fā)展現(xiàn)狀與存在問題
(一)發(fā)展現(xiàn)狀
首先,在水文信息監(jiān)測和水文預(yù)測預(yù)報方面,目前已經(jīng)形成了一套集信息采集、傳輸、分析、監(jiān)測、預(yù)警和管理于一體的水文信息服務(wù)體系,且隨著不斷的升級和完善,在實際應(yīng)用中發(fā)揮了重要作用,比如雨水汛情的預(yù)測預(yù)報、洪水抵抗、暴雨治理旱情監(jiān)控等。其次,在水資源配置調(diào)度和管理方面,我國水資源規(guī)劃體系已經(jīng)初步構(gòu)建成功,針對包括七大流域在內(nèi)的全國范圍內(nèi)水資源分布進行了全面覆蓋,保障了區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的安全性,同時也在一定程度上為解決部分城市用水困難問題提供了助力。再者,在生態(tài)環(huán)境保護方面,我國結(jié)合實際情況,開展了分區(qū)域生態(tài)需水研究,開發(fā)出了一系列關(guān)鍵技術(shù),建立了突發(fā)事件的應(yīng)急預(yù)案和處理機制,為生態(tài)環(huán)境保護提供了持續(xù)不斷的服務(wù)。
(二)存在問題
第一,有關(guān)水文水資源的技術(shù)理論和實驗研究較為薄弱,主要體現(xiàn)在:區(qū)域性水文研究不均衡、生態(tài)水文學(xué)研究剛剛起步、環(huán)境變化下水文水資源的分析計算有待加強、全球性水文研究較少涉及、野外長期水文監(jiān)測與科學(xué)實驗嚴重不足等方面。
第二,有關(guān)干旱、洪澇、水環(huán)境的實時監(jiān)測技術(shù)和水文預(yù)測預(yù)報技術(shù)發(fā)展緩慢,難以滿足我國當前經(jīng)濟社會發(fā)展的需要。主要體現(xiàn)在:新型高精度、高效率、高自動化的設(shè)備與技術(shù)推廣有待加強、與其他學(xué)科的交流融合程度過低、極端氣候或環(huán)境變化下的水文預(yù)測預(yù)報水平一般、水文預(yù)報的領(lǐng)域需要進一步擴展等方面。
第三,水文基本信息的共享服務(wù)發(fā)展程度較低,目前水文基礎(chǔ)信息的可獲取性較差,不利于甚至限制了水文水資源相關(guān)技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用,進而影響到社會的經(jīng)濟發(fā)展。特備是水文基礎(chǔ)信息平臺建設(shè)存在嚴重的滯后,其信息完整性和信息交換共享水平亟待提升。
二、水文水資源領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)的推廣和應(yīng)用
(一)現(xiàn)代水文預(yù)測預(yù)報技術(shù)
該技術(shù)是為防洪抗旱減災(zāi)服務(wù),關(guān)鍵在于延長水文預(yù)測預(yù)報的周期并提高預(yù)測預(yù)報的精度,因此需要加強與其他技術(shù)或工作的共同開發(fā)研究與推廣,比如水文與氣象相耦合的預(yù)報技術(shù)以及中短期天氣、水雨情、臺風(fēng)暴潮的預(yù)測預(yù)報工作等。所需要重點推廣的技術(shù)包括:降雨徑流中長期預(yù)報技術(shù),基于衛(wèi)星遙感、地理信息系統(tǒng)、同位素技術(shù)等的新型預(yù)測預(yù)報技術(shù),基于天氣雷達測雨信息源和分布式水文模型的實時洪水預(yù)報技術(shù),結(jié)合定量氣象數(shù)值的預(yù)報產(chǎn)品等。
(二)水資源合理配置和調(diào)度技術(shù)
以解決防洪安全、供水安全與生態(tài)安全為目標的流域水資源統(tǒng)籌管理關(guān)系到人們的生活和社會的發(fā)展,需要建立并推廣以總量控制為核心的流域水資源統(tǒng)一調(diào)度技術(shù)體系,將以往單一的水利工程調(diào)度擴展到全流域或跨流域多水源的統(tǒng)一調(diào)配。所需要重點推廣的技術(shù)包括:跨流域應(yīng)急輸水與生態(tài)改善監(jiān)測技術(shù)、區(qū)域地下水保護與修復(fù)技術(shù)、干旱半干旱地區(qū)地下水數(shù)值模擬及水資源優(yōu)化配置、流域工程體系多目標聯(lián)合調(diào)控技術(shù)等。
(三)水文信息監(jiān)測及傳輸技術(shù)
為滿足我國經(jīng)濟社會發(fā)展需求,同時為了對抗防洪抗旱減災(zāi),需要一系列具有高靈敏度、操作方便和高效率的水雨情、旱情、水質(zhì)等實時監(jiān)測和預(yù)警的設(shè)備和技術(shù)。所需要推廣的水文信息監(jiān)測及傳輸技術(shù)包括:用于信息采集、遠程傳輸、數(shù)據(jù)分析等的設(shè)備和技術(shù)、河湖水質(zhì)在線自動監(jiān)測設(shè)備與技術(shù)、基于衛(wèi)星遙感信息的大范圍土壤墑情實時監(jiān)測分析的設(shè)備與技術(shù)、地下水水位和溫度等自動監(jiān)測設(shè)備與技術(shù)等。
(四)水環(huán)境治理與水生態(tài)環(huán)境改善技術(shù)
針對日益嚴重的環(huán)境污染問題,需要新型的水環(huán)境治理與水生態(tài)環(huán)境改良技術(shù),比如水生植物及底棲動物重建技術(shù)、微生物應(yīng)用技術(shù)、各種生物膜應(yīng)用技術(shù)等。所需要重點推廣的相關(guān)技術(shù)包括:富營養(yǎng)化水體水上種植技術(shù)、城鄉(xiāng)河網(wǎng)多功能疏浚設(shè)備和技術(shù)、淤泥固化技術(shù)、大型渠道清污技術(shù)以及控制水庫富營養(yǎng)化的生物操縱技術(shù)等。
(五)惡劣自然條件下水文測報技術(shù)
自然災(zāi)害頻繁發(fā)生已經(jīng)成為常態(tài),尤其是地震、山洪、泥石流、堰塞湖等惡劣自然環(huán)境突發(fā)事件嚴重影響到人們的生命財產(chǎn)安全,因此需要相對應(yīng)的水文應(yīng)急監(jiān)測自動測報裝置。所需要推廣的水文測報技術(shù)包括:基于衛(wèi)星遙感方法的水庫庫容、湖泊容積測量技術(shù),惡劣自然條件下水文測報技術(shù)、重大自然災(zāi)害水文應(yīng)急監(jiān)測自動測報技術(shù)等。
(六)非傳統(tǒng)水資源開發(fā)利用技術(shù)
目前我國正在落實流域水資源可持續(xù)利用戰(zhàn)略,這其中就需要對非傳統(tǒng)水資源進行開發(fā)利用,具體包括對城市雨水資源、流域洪水資源、污水資源的開發(fā)利用以及海水淡化技術(shù)的開發(fā)。所需要推廣的技術(shù)包括:流域雨洪資源利用技術(shù)、城市原生污水熱能資源化工藝與技術(shù)、城市雨水綜合利用技術(shù)等。
總結(jié):
我國水利事業(yè)的發(fā)展蒸蒸日上,尤其在水文水資源領(lǐng)域,相關(guān)技術(shù)的推廣應(yīng)用已經(jīng)取得了豐碩的成果,為社會的運行和人們的生產(chǎn)生活提供了重大保障。然而,這其中也存在一些亟待解決的問題,所幸當下正值科技發(fā)展的黃金期,一系列現(xiàn)代先進技術(shù)相繼被開發(fā)出來,對解決水文水資源領(lǐng)域相關(guān)問題提供了重大幫助。
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