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水文監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)價值:為水利決策提供科學(xué)支撐的實踐探索
在水利管理從 “經(jīng)驗主導(dǎo)" 邁向 “數(shù)據(jù)驅(qū)動" 的進程中,水文監(jiān)測系統(tǒng)積累的海量數(shù)據(jù),早已不是簡單的 “數(shù)字記錄",而是支撐水利決策的 “核心資產(chǎn)"。從防汛抗旱的應(yīng)急調(diào)度,到水資源的優(yōu)化配置,再到水生態(tài)的修復(fù)保護,這些蘊含著江河湖庫運行規(guī)律的數(shù)據(jù),通過精準分析與深度應(yīng)用,為每一項水利決策提供科學(xué)依據(jù),讓水利工作更具前瞻性、精準性與可持續(xù)性。
防汛調(diào)度:數(shù)據(jù)預(yù)判風(fēng)險,讓決策 “有的放矢"
汛期的水利決策,考驗的是對 “雨情水情" 的精準把控,而水文監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù),正是破解 “決策滯后" 難題的關(guān)鍵。系統(tǒng)實時采集的降雨量、水位、流量數(shù)據(jù),如同為防汛指揮裝上 “透視鏡",能提前預(yù)判洪水演進趨勢,讓調(diào)度決策從 “被動應(yīng)對" 轉(zhuǎn)為 “主動防御"。2023 年長江中游某流域遭遇持續(xù)性強降雨,當?shù)厮谋O(jiān)測系統(tǒng)通過分析上游 30 個監(jiān)測站點的實時雨量數(shù)據(jù),結(jié)合河道流量、水庫水位變化規(guī)律,構(gòu)建洪水演進模型,提前 12 小時預(yù)測到下游河段將出現(xiàn)超警戒水位 1.2 米的洪水。基于這一數(shù)據(jù)結(jié)論,水利部門果斷啟動防汛 Ⅲ 級應(yīng)急響應(yīng),提前開啟 3 座水庫的泄洪設(shè)施,同步組織下游低洼區(qū)群眾轉(zhuǎn)移,最終洪水過境時未造成人員傷亡與重大財產(chǎn)損失。若缺乏精準數(shù)據(jù)支撐,僅依靠人工巡查判斷,極可能因決策延誤導(dǎo)致災(zāi)害擴大,這正是數(shù)據(jù)為防汛決策筑起的 “安全防線"。
水資源配置:數(shù)據(jù)平衡供需,讓調(diào)度 “精打細算"
在水資源供需矛盾日益突出的當下,如何兼顧生產(chǎn)、生活、生態(tài)用水需求,考驗著水利決策的科學(xué)性,而水文監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù),則為 “精準配水" 提供了量化依據(jù)。系統(tǒng)通過監(jiān)測水庫蓄水量、河道來水量、地下水水位、農(nóng)田土壤墑情等數(shù)據(jù),可精準掌握區(qū)域水資源 “存量" 與 “需求":一方面,通過水庫水位、河道流量數(shù)據(jù)計算可利用水資源總量;另一方面,結(jié)合農(nóng)業(yè)灌溉期的土壤墑情數(shù)據(jù)、城市供水管網(wǎng)的流量數(shù)據(jù),測算不同領(lǐng)域的用水需求。2024 年北方某省份遭遇春旱,當?shù)厮块T依托水文監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)全省大中型水庫蓄水量較常年同期減少 25%,而小麥主產(chǎn)區(qū)土壤墑情已達中旱標準。基于這一數(shù)據(jù),決策部門制定 “優(yōu)先保灌溉、適度壓工業(yè)" 的水資源調(diào)配方案:通過精準計算麥田需水量,從水庫向灌溉渠道下放 1.2 億立方米水源;同時將工業(yè)用水指標壓縮 15%,并利用再生水補充生態(tài)用水。整個調(diào)度過程中,每一項決策都以數(shù)據(jù)為支撐,既避免了水資源浪費,又保障了關(guān)鍵領(lǐng)域用水需求,實現(xiàn)了 “有限水資源效益大化"。
水生態(tài)保護:數(shù)據(jù)診斷問題,讓修復(fù) “靶向精準"
水生態(tài)修復(fù)決策的核心,在于找準生態(tài)問題的 “癥結(jié)",而水文監(jiān)測系統(tǒng)的水質(zhì)、水文數(shù)據(jù),正是診斷水生態(tài)狀況的 “體檢報告"。系統(tǒng)通過監(jiān)測水體 pH 值、溶解氧、氨氮、總磷等水質(zhì)指標,結(jié)合水流速度、水位變化等水文數(shù)據(jù),可精準判斷水生態(tài)是否存在失衡風(fēng)險,以及問題的根源所在。南方某湖泊曾出現(xiàn)藍藻頻發(fā)問題,初期治理僅依靠投放殺藻劑,效果短暫且易造成二次污染。后來,水文監(jiān)測系統(tǒng)通過持續(xù)監(jiān)測發(fā)現(xiàn):湖泊溶解氧含量在夏季午后會降至 3mg/L 以下(低于水生生物生存閾值),且入湖河流的氨氮濃度超標 3 倍,同時湖泊水流速度過緩(日均 0.1m/s),導(dǎo)致污染物難以擴散。基于這些數(shù)據(jù),水利部門調(diào)整修復(fù)決策:一方面在入湖河流沿線建設(shè)污水處理站,降低污染物輸入;另一方面通過閘門調(diào)控,增加湖泊水循環(huán)速度,提升水體溶解氧含量。經(jīng)過半年治理,湖泊藍藻爆發(fā)頻率下降 80%,水質(zhì)從 Ⅳ 類提升至 Ⅲ 類。若缺乏數(shù)據(jù)支撐,僅靠經(jīng)驗制定修復(fù)方案,極易陷入 “頭痛醫(yī)頭" 的誤區(qū),而數(shù)據(jù)則讓水生態(tài)修復(fù)決策真正實現(xiàn) “靶向治療"。
長效管理:數(shù)據(jù)沉淀規(guī)律,讓規(guī)劃 “著眼長遠"
水文監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)不僅服務(wù)于即時決策,更通過長期積累,為水利長效規(guī)劃提供規(guī)律依據(jù)。通過分析多年的水文數(shù)據(jù),可掌握流域內(nèi)降雨分布規(guī)律、洪水發(fā)生周期、水資源變化趨勢,進而為水利工程建設(shè)、水資源管理制度制定提供科學(xué)參考。例如,某流域通過分析近 30 年的水文監(jiān)測數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)該區(qū)域洪水具有 “周期約 10 年、主峰持續(xù)時間短" 的特點,且降雨量呈 “南多北少" 分布。基于這一規(guī)律,水利部門在流域南部建設(shè)具有短期攔洪能力的小型水庫群,在北部建設(shè)跨流域調(diào)水工程,同時制定 “十年一遇洪水" 的工程設(shè)計標準。這些長期規(guī)劃決策,均源于歷史數(shù)據(jù)沉淀的規(guī)律,確保水利工程與管理制度能長期適配流域水資源與水生態(tài)狀況,避免 “短期決策" 導(dǎo)致的資源浪費與重復(fù)建設(shè)。
從應(yīng)急防汛到日常配水,從生態(tài)修復(fù)到長期規(guī)劃,水文監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)始終是水利決策的 “科學(xué)基石"。它讓模糊的經(jīng)驗判斷轉(zhuǎn)化為精準的量化結(jié)論,讓主觀的決策傾向轉(zhuǎn)變?yōu)榭陀^的數(shù)據(jù)分析,推動水利管理從 “粗放" 走向 “精細"。隨著大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)與水文監(jiān)測系統(tǒng)的深度融合,數(shù)據(jù)的價值將進一步釋放,為構(gòu)建更安全、更高效、更可持續(xù)的水利體系提供更強大的支撐。