張文聰,高元杰
(河北省張家口水文勘測研究中心,河北 張家口 075000)
隨著我國經濟發展迅速加快,農田水利工程在日常生活中越來越普及,使得農田水利工程可以運用在生活的方方面面,如南水北調、泄洪防洪等[1]。我國總體水資源量大,但人口基數也大,人均水資源量小。再加上國土遼闊,先天的自然地理條件決定了水資源分布不均勻,南方降水量也遠遠超過北方地區。在水資源不足的同時,隨著社會經濟的發展,大量工業廢水排入地表導致水資源污染問題嚴重,水資源更加缺乏。水文水資源的管理也存在著諸多問題,例如管理方式不科學、投入資金不足、普及節水知識不夠等問題。如何在推動經濟穩步向前發展的同時解決水資源不足的問題是一項復雜的工作[2]。只有堅持建設農田水利工程,將農田水利工程運用于社會經濟發展的方方面面,才能真正解決水資源不足的難題。
在保護水文水資源的實際操作過程中,技術人員只有運用有效的管理措施才能真正地保護水文水資源[3]。在保護水文水資源方面,要先做好準備工作,定位出地下水資源的精確位置,搜集每個地區有關水文水資源的資料。由于水資源分布廣泛且總量多,僅僅依靠人力來開展所有搜集工作顯然是不現實的,利用現代信息技術來提高搜集信息的速度與信息的準確度是目前最為有效的方法。
在水文水資源管理中,利用遙感技術和GPS技術可以充分發揮現代信息技術的作用,更好地提高工作效率,保護水文水資源不受破壞與污染。
遙感技術是一項利用傳感器來處理研究對象反射出的電磁波以得到有用信息的技術。利用遙感技術可以更高效、更準確地得到相關信息。在水文水資源保護的項目上,利用遙感技術可以快速準確地分析水文水資源的變化情況、檢查水文水資源是否被污染等。具體來說,當某地發生洪災時,工作人員可以將遙感技術運用于監視并檢測發生洪災地方的實時情況上。在未發生洪災時,利用遙感技術可以預先監測實時水位的變化情況,防患于未然。此外,由于各地自然地理環境不同,在面對一些錯綜復雜的地形時,遙感技術可以代替人力來進行實時監測,分析地表水與地下水中的水資源分布情況,測量水資源在土壤中的含量,幫助專業人士合理分配與土地質量相適應的研究方向。
GPS技術可以精確定位全球水文水資源的分布,覆蓋全球98%的區域,堪稱無死角定位系統。利用GPS技術可以完美解決時間不夠與不了解地理位置的問題,全天、全自動地收集水文水資源資料。在發生水患災害之前,GPS技術就能精確定位河流水位變化情況,傳遞給技術人員最新的信息,以便及時做出判斷,防止災害的發生。我國地大物博且河流分布情況復雜,單憑人力搜集水文水資源相關信息是一項不可能完成的任務,利用GPS技術來自動收集水文水資源位置信息,能有效節省人力與保證數據精確度,在發生洪災時迅速幫助技術人員聯系當地指揮部,通過精確的數據信息化解危難,減少損失。
綜上所述,現代信息技術是保護水文水資源項目必不可缺的技術,通過這些現代信息技術的幫助能更好地保護水文水資源,提高水文水資源利用率。
近些年來,隨著工業技術的發展,廢水污水的排放量大大增加,嚴重污染了地表水,水文水資源環境遭到嚴重破壞,而帶來這些危害的正是工業廢水。利用水文監測系統可以更好地分配水文水資源,保護水文水質,避免水文水資源受到污染后影響生活用水質量與農業用水質量。保護水文水資源不僅保護了大自然,更是維護了人民的身體、財產與生活安全。所以,控制廢水排放,嚴格制定標準,實時監測水文水質十分重要。
保護現有水文水資源不僅要依靠實時監測,還要依靠相關的法律法規,只有通過法律法規來約束人們的行為,才能更好地保護水質安全。目前我國很多地區的工業廢水排放量處于超標狀態,居民飲用水的有害物含量是遠遠超過安全飲用水的標準的,但由于法律法規不健全,沒有能夠治理水文水資源的單位,居民不得不飲用或使用含有有害物質的水。所以,要實時監控水文水資源狀況以及周邊環境,將數據統一起來,在水文水資源受到污染時第一時間警覺起來,用最快速度治理污染并排查源頭,對相應工廠進行處罰,只有這樣,才能真正保護水文水資源,使居民能健康用水。水文水資源的相關保護法律法規要與時俱進,和社會經濟共同發展、共同進步。
隨著社會經濟與新興科技的發展,水文水資源的管理較之以往也更加規范。但隨著水患災害與廢水污水帶來的污染問題日益嚴重,當務之急是研發新興科技來合理利用與保護水文水資源。加強對水文水資源的管理,實時監測水文水資源的環境變化情況,能有效察覺水患災害的到來,減少洪災帶來的損失。密切關注水文水資源的水質變化情況,實時監測當地降雨量,了解河流水位變化,加強對水文水資源的管理,實現防洪減災。
雖然水文水資源的管理在防洪減災方面起著重大作用,但也存在著很多不足。首先是進行水文水資源研究工作的經費缺乏,使得水文水資源的監測無法使用最先進的儀器,在面對全球化的水文水質難題時,我國目前的科學技術還不足以解決,與其他國家投入的資金相比,我國在水文水資源相關科學技術方面的資金投入還需要加強。其次,水文水資源監測系統未得到普及,導致管理機構無法及時接收到水資源的相關實時信息,只有少部分研究中可以配備最先進的水文水資源設備,使得目前我國搜集水文水資源資料的主要方式還是依靠人力。最后,在進行水文水資源管理時,應建立相對健全的機制并依靠新興科技的幫助來有效節水防污,而不僅僅是單單調控水資源總量。
解決這些問題需要做到以下幾點:一是加強對新興科技的研究,并將最新的研究成果運用于實際的水文水資源監測中,提供及時與專業的信息給水文水資源管理機構,提高專業人員的排查效率與判斷準確度,使其面對水患災害時能迅速下達指令,減少損失;二要遵守國家的相關法律法規,水文水資源管理機構是國家管理水文水資源的重要機構,其作用遠不止收集水文水資源的水位流量與降雨量,監測地表水、地下水、土壤等因素的質量變化情況也是必不可缺的;三是對水文水資源進行數字化管理,將收集到的所有水文水資源相關信息聯網互通,利用最先進的科學技術對相關信息進行整理歸納,并將所有信息匯總后與全國水文水資源管理機構共享,這樣可以將人力從基礎工作上解放出來,從而能著手于防洪減災的實際工作。最后,國家要加強對防洪減災相關知識的普及,大部分人民不知道每年我國水患災害帶來的損失在所有自然災害中占比高達50%,對我國社會經濟的發展造成了很大的負面影響。水文水資源管理機構在做好自己的防洪減災本職工作的同時,也要加大對人民群眾普及防汛防災專業技術的宣傳力度,讓人民在面對真正的水患災害時能夠最大程度地保護自己的人身安全與財產安全,減少人們遭受水患災害時產生的損失。
隨著水利工程的建設越來越多,農田水利工程與水文水資源管理也漸漸變得密切相關。農田水利工程的建設要求十分繁復,這也要求水文水資源的管理要更加嚴格。水文水資源管理可以為農田水利工程的運行提供大量水資源信息,幫助農田水利工程提高工作效率,解決我國水資源不足的問題。
在建設農田水利工程的過程中,收集水資源相關信息是最為重要的一步,可以利用水文水資源管理機構提供的數據來縮短收集時間,節約人力成本。水文水資源管理機構可以為農田水利工程提供其收集到的河流湖泊水位變化、當地降雨量、土壤質量及地表水是否受污染等情況,幫助農田水利工程打好資金預算、地基標準與人力物力要求的基礎,通過新興科技的精確計算,保證農田水利工程建設的順利進行,為農田水利工程的安全保駕護航。很多農田水利工程的選址都在偏遠山區,這些人煙稀少的地方缺乏基礎信息來源,貿然建設農田水利工程可能出現實際的建成與設計不相符的狀況,對已建成的工程進一步改建時拉長時間,加上受到周邊水資源變化帶來的影響,甚至會引發嚴重的安全事故。所以,要利用水文水資源管理機構事先統計的數據,為農田水利工程的建設解決后顧之憂。
農田水利工程的建設離不開實地考察,只依靠水文水資源相關信息來建設農田水利工程,可能會出現完工成品與設計時相距甚遠的情況。只有在農田水利工程項目建設之前就進行現場勘測,親自察看當地河流湖泊與土壤的分布情況,才能設計出更符合當地地形地貌的模型,使農田水利工程的排水系統與進水系統的長、寬、高都符合現實邏輯,更高效地調控水文水資源。
農田水利工程建成后,首要功能就是蓄水,以此來保證人們的生活用水以及農田灌溉用水,如果需要提供的生活用水和農田灌溉用水總量超過了農田水利工程的蓄水總量,就需要對現有水位進行改造調整。為了降低這類情況出現的頻率,在農田水利工程設計時就應該進行實地考察,通過精確的計算來確定死水位和蓄水位的高度。也存在一些特殊情況導致水庫供水不足的問題,如進入農田灌溉用水的高峰時,現有的蓄水位已經無法滿足農田用水的需要,在向上級管理部門申請后可以依據農田所需灌溉量調整蓄水位,儲存所需的水量。
在經過實地勘查并確定死水位及蓄水位的高度后,要利用設計圖紙對水文水資源相關資料進行分析與計算,如果存在較大范圍的誤差,在分析可能出現的原因后要積極解決問題。最后,確定無誤差或誤差沒有超過規定范圍的情況下,繼續按照圖紙建設農田水利工程并對其修改與加固。農田水利工程的建設要嚴格按照規章制度來,任何修改與加固都要在分析水文水利資源資料后才能進行,切忌無中生有。
農田水利工程的建設與水文水資源管理息息相關,農田水利工程為我國農業的發展夯實了基礎。農田水利工程的建設改善了我國水資源不足的問題,推動了我國社會與農業經濟的發展,還能有效預防水患災害的發生,利用水文水資源管理所提供的信息來分配同一地區不均衡的水資源,水文水資源管理也能及時優化農田水利工程的建設。由此可見,農田水利工程與水文水資源管理是相輔相成的,水文水資源管理是農田水利工程的堅實后盾,農田水利工程能夠改善水文水資源分配不均勻的現狀,二者共同推動我國水利工程的高速發展。