畢業(yè)論文-水資源監(jiān)測技術(shù)方案分析與探討

PAGEPAGE1水資源監(jiān)測技術(shù)方案分析與探討（水利部水文局，北京100053）摘要：隨著氣候變化、經(jīng)濟社會發(fā)展和人口增長，我國水資源形勢日趨嚴峻。為此，水利部提出了實行最嚴格水資源管理制度，制定了水資源管理指標體系。水資源監(jiān)測是水資源管理的基礎(chǔ)工作，是落實最嚴格水資源管理制度，對水資源管理指標體系進行監(jiān)督管理、評估考核的重要基礎(chǔ)和科學依據(jù),也是實踐大水文發(fā)展理念的重要內(nèi)容。在深入探討如何開展水資源監(jiān)測基礎(chǔ)上，提出了水資源監(jiān)測的目標要求、斷面布設(shè)、監(jiān)測方法等技術(shù)方案，并進行了系統(tǒng)分析和論述，對進一步加強水資源監(jiān)測工作進行了展望。關(guān)鍵詞：水資源管理監(jiān)測技術(shù)1概述水資源是基礎(chǔ)性的自然資源和戰(zhàn)略性的經(jīng)濟資源，是生態(tài)與環(huán)境的關(guān)鍵要素。人多水少、水資源時空分布不均、水土資源和生產(chǎn)力布局不相匹配是我國的基本水情，特別是在氣候變化影響日益明顯和工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進程不斷加快的情況下，我國水資源情勢正在發(fā)生新的變化，未來隨著經(jīng)濟社會的快速發(fā)展以及對水資源保障要求的進一步提高，我國面臨的水資源問題將更為復(fù)雜。目前我國水資源配置能力總體還比較低，一些地方水資源粗放利用的方式還沒有根本轉(zhuǎn)變，我國現(xiàn)狀人均供水能力約為世界平均的2/3，全國每立方米水GDP產(chǎn)出約為世界平均的1/3，農(nóng)業(yè)灌溉水有效利用系數(shù)僅為0.48左右，全國水質(zhì)污染依然嚴重，個別甚至出現(xiàn)了有河皆污的狀況，由于水資源粗放利用，有的地方出現(xiàn)河流斷流、湖泊萎縮、地面沉降、濕地退化等生態(tài)與環(huán)境問題[1-3]。客觀基本水情和嚴峻水資源形勢迫切要求我們?nèi)嫣岣咚Y源配置和調(diào)控能力，不僅要科學合理有序開發(fā)，更要高效利用和有效保護好水資源。為加強水資源管理和保護等工作，在2009年初召開的全國水利工作會議上，回良玉副總理提出了實行最嚴格的水資源管理制度的要求；在2009年2月全國水資源工作會議上，陳雷部長明確提出了實行最嚴格水資源管理制度的基本思路和工作框架，強調(diào)要圍繞水資源的配置、節(jié)約和保護，劃定水資源開發(fā)利用紅線、水功能區(qū)限制納污紅線和用水效率紅線。實行最嚴格水資源管理制度，是應(yīng)對我國嚴峻水資源形勢，保障經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的重大舉措,其根本目的是為了全面提升我國水資源管理能力和水平，提高水資源利用效率和效益，以水資源的可持續(xù)利用保障經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展。落實最嚴格的水資源管理制度，開展對水資源開發(fā)利用的監(jiān)督管理、評估考核，需要用大量的監(jiān)測數(shù)據(jù)來支撐。水資源監(jiān)測是水資源管理中的一項重要的基礎(chǔ)工作，是獲得準確的水資源動態(tài)資料的技術(shù)手段，是進行水資源科學管理的前提。陳雷部長在2009年全國水文工作會議上強調(diào)要緊緊圍繞水利中心工作和經(jīng)濟社會發(fā)展需求，加強水文水資源監(jiān)測體系建設(shè)。加強水資源監(jiān)測，提高水資源監(jiān)測能力也是踐行大水文發(fā)展理念，服務(wù)民生水利、服務(wù)經(jīng)濟社會發(fā)展的重要基礎(chǔ)工作，是今后需要水文部門進一步強化服務(wù)的重點工作。本文圍繞最嚴格水資源管理制度的目標要求，就如何加強水資源監(jiān)測進行了深入探討，提出了水資源監(jiān)測目標、斷面布設(shè)、監(jiān)測方法等技術(shù)方案并進行了系統(tǒng)分析和論述。2最嚴格水資源管理制度的總體目標與要求實行最嚴格的水資源管理制度的核心是建立水資源管理三條“紅線”：即水資源開發(fā)利用紅線，嚴格實行用水總量控制；用水效率紅線，堅決遏制用水浪費；水功能區(qū)限制納污紅線，嚴格控制入河排污總量。其總體目標與基本要求（指標）如下。1、水資源開發(fā)利用紅線制定重要江河流域水量分配方案，建立覆蓋流域和省、市、縣三級行政區(qū)域的取用水總量控制指標體系，明確各流域、各區(qū)域地下水開采總量控制指標。嚴格規(guī)劃管理和水資源論證，嚴格實施取水許可和水資源有償使用制度，強化水資源統(tǒng)一調(diào)度等。開發(fā)利用控制紅線主要指標為用水總量控制指標。以2008年《水資源公報》統(tǒng)計的全國用水量5910x108m3為基礎(chǔ)，到2015年，全國用水總量控制在6200x108m3以內(nèi)，到2020年，全國年用水總量力爭控制在6700x108m3以內(nèi)，到2030年，全國用水總量力爭控制在7000x108m3以內(nèi)。2、用水效率控制紅線制定區(qū)域、行業(yè)和用水產(chǎn)品的用水效率指標體系，改變粗放用水模式，加快推進節(jié)水型社會建設(shè)。建立健全有利于節(jié)約用水的體制和機制。強化節(jié)水監(jiān)督管理，嚴格控制高耗水項目建設(shè)，加快推進節(jié)水技術(shù)改造等。用水效率控制紅線指標主要有萬元工業(yè)增加值用水量和農(nóng)業(yè)灌溉水有效利用系數(shù)。到2015年，全國農(nóng)業(yè)灌溉用水有效系數(shù)提高到0.53以上；到2020年，城鄉(xiāng)供水保證率顯著提高，城鄉(xiāng)居民飲水安全得到全面保障，萬元國內(nèi)生產(chǎn)總值和萬元工業(yè)增加值用水量明顯降低，農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)提高到０.５５以上。3、水功能區(qū)限制納污紅線基于水體納污能力，提出入河湖限制排污總量，建立水功能區(qū)達標指標體系，嚴格水功能區(qū)監(jiān)督管理，完善水功能區(qū)監(jiān)測預(yù)警監(jiān)督管理制度，加強飲用水水源保護，推進水生態(tài)系統(tǒng)的保護與修復(fù)等。水功能區(qū)限制納污紅線指標主要為江河湖泊水功能區(qū)達標率。2015年，國家重要江河湖泊水功能區(qū)水質(zhì)達標率提高到60%以上，飲用水水源地安全保障程度全面提高，水生態(tài)系統(tǒng)保護與修復(fù)工作穩(wěn)步推進。到2020年，基本建成水資源保護和河湖健康保障體系。三條“紅線”實際上也是最嚴格水資源管理制度的主要內(nèi)涵。當前我國水資源管理基礎(chǔ)和能力還很薄弱，要實現(xiàn)以上目標和要求，應(yīng)從現(xiàn)在開始，夯實基礎(chǔ)，加強監(jiān)測，強化監(jiān)督，落實責任。3水資源監(jiān)測的目標和方法在2010年的全國水利廳局長會議上，陳雷部長強調(diào)要“全面推進最嚴格的水資源管理制度”，“抓緊建立和完善水資源開發(fā)利用、水功能區(qū)限制納污、用水效率控制等指標體系，做到能操作、可檢查、易考核、有獎懲”。水資源監(jiān)測是對水資源管理指標體系進行操作、檢查、考核、獎懲的重要基礎(chǔ)和科學依據(jù)。長期以來，水文站網(wǎng)主要根據(jù)流域水系防洪和水利水電工程建設(shè)的需要進行布設(shè)。隨著經(jīng)濟社會發(fā)展，以行政區(qū)域管理為目的的區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展對水資源管理的需求越來越高，特別是跨行政區(qū)界的水資源管理任務(wù)越來越突出，現(xiàn)有水文站網(wǎng)在站網(wǎng)布設(shè)和監(jiān)測技術(shù)手段上不能完全滿足最嚴格水資源管理制度的新要求。為此，為配合落實最嚴格水資源管理制度，實現(xiàn)對各省級行政區(qū)水資源開發(fā)利用總量、用水效率和限制納污的有效控制，必須重點對上下游分別穿越不同的?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）行政區(qū)界的主要河流（湖泊）的水量水質(zhì)監(jiān)測斷面進行全面監(jiān)測，對省界水資源監(jiān)測站網(wǎng)（斷面）進行重新規(guī)劃與調(diào)整[4-5]。3.1水資源監(jiān)測目標按照最嚴格水資源管理制度三條“紅線”對監(jiān)測監(jiān)督的目標要求[6-7]，水資源監(jiān)測近期目標可以分解為以下五個方面。1、地表水監(jiān)測目標2015年對確定水量分配的主要河流省界監(jiān)測斷面監(jiān)測率85%，調(diào)查率10%-15%；斷面監(jiān)測應(yīng)基本滿足區(qū)域水量總量控制的監(jiān)測要求。2、取水計量監(jiān)測目標2015年，大中型灌區(qū)取水口取水計量與資料復(fù)核率達到60%；大中型灌區(qū)取水口取水量監(jiān)測與資料復(fù)核率達到80%。基本滿足各流域各省級行政區(qū)取水許可總量控制的監(jiān)測要求。3、行業(yè)用水監(jiān)測目標2015年，對確定的國家重點用水監(jiān)控單位，重點監(jiān)控農(nóng)田實際畝均灌溉用水量、萬元工業(yè)增加值用水量、工業(yè)用水重復(fù)利用率、單位產(chǎn)品用水定額、節(jié)水器具普及率等指標。通過典型監(jiān)測、抽樣與調(diào)查，基本滿足用水效率控制指標監(jiān)督考核和監(jiān)測評價的有關(guān)要求。4、地下水監(jiān)測目標重點對地下水超采區(qū)、保護區(qū)和水源地等進行地下水水位監(jiān)測。2015年，對超采區(qū)進行監(jiān)測與調(diào)查；抓緊落實《國家地下水監(jiān)測工程》項目，加快國家地下水監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建設(shè)，基本滿足對各水資源一級區(qū)地下水開發(fā)利用的全面監(jiān)控和地下水控采要求。5、水質(zhì)監(jiān)測目標2015年，國家重要江河湖泊水功能區(qū)設(shè)立水質(zhì)監(jiān)測站，開展水質(zhì)監(jiān)測，包括：國家重要江河干流及其主要支流水功能區(qū)，國家重點湖庫水域水功能區(qū)，國家重點保護水域水功能區(qū)和重要界河（湖）水域水功能區(qū)等。首先開展省界（緩沖區(qū)）和重要飲用水水源地的監(jiān)測。3.2斷面布設(shè)和監(jiān)測方法站網(wǎng)布局不僅需要研究從監(jiān)督性角度考慮水位、水量、水質(zhì)等站網(wǎng)布設(shè)要求，還需要研究從測驗方法上分析監(jiān)測類型、監(jiān)測要素、頻次精度要求，論證監(jiān)測管理及信息流程。應(yīng)依托現(xiàn)有水文站網(wǎng)，進行站網(wǎng)（斷面）布設(shè)和調(diào)整，滿足水資源監(jiān)控指標要求[8-9]。1、地表水監(jiān)測對省界斷面和對區(qū)市縣行政區(qū)界控制斷面分別進行布設(shè)。其中，在大江大河干流、流域內(nèi)一級支流（或水系集水面積>1000Km2）河流所涉及的省界、重要調(diào)水（供水）沿線跨省界跨流域的以及水質(zhì)污染嚴重的河流（或水系集水面積<1000Km2水事敏感區(qū)域）所涉及的省界等應(yīng)設(shè)置監(jiān)測斷面，開展監(jiān)測；在省界斷面中可以兼作為區(qū)市縣界斷面的、大江大河的二級支流（或河流集水面積>500km2）的、重要跨區(qū)市縣界跨流域（水系）調(diào)水（供水）線路上或水系集水面積<500Km2水事敏感區(qū)域所涉及的區(qū)市縣界等應(yīng)設(shè)置控制斷面，開展監(jiān)測。一般情況下，對水位的監(jiān)測應(yīng)采用自動監(jiān)測記錄方法。流量測驗主要采取巡測、自動測流等技術(shù)。當流量監(jiān)測斷面通過測流斷面整治、單值化等技術(shù)處理能建立穩(wěn)定可靠的水位流量關(guān)系時，盡量采取自動監(jiān)測水位以推取流量的方法。2、地下水監(jiān)測應(yīng)以水文地質(zhì)單元和地市或縣級行政區(qū)相結(jié)合為原則，依托現(xiàn)有地下水監(jiān)測站網(wǎng)，提高地下水自動監(jiān)測能力。對于淺層地下水開采模數(shù)大于1x104m3/km2的每縣應(yīng)不少于5眼，其余應(yīng)選擇1～3眼；深層地下水應(yīng)在主要開發(fā)利用的含水層中布設(shè)控制代表井，含水層開采模數(shù)大于0.3x104m3/km2應(yīng)每縣不少于3眼，其余每縣不少于1眼；主采層包含多個含水層的，應(yīng)分別布設(shè)。應(yīng)充分依托現(xiàn)有監(jiān)測井，通過點、區(qū)域和開采量結(jié)合方法，實現(xiàn)對地下水的有效監(jiān)控。對于地下水超采區(qū)、大中型水源地、海水入侵區(qū)、大中城市建成區(qū)、大型調(diào)水工程沿線等特殊類型區(qū)等可適當加密進行布控，以滿足地下水控采的要求。一般情況下，對地下水開采量的監(jiān)測，農(nóng)業(yè)用水監(jiān)測應(yīng)采用典型監(jiān)測與調(diào)查統(tǒng)計相結(jié)合的方法；工業(yè)和居民用水監(jiān)測宜采用調(diào)查統(tǒng)計和綜合分析方法，主要進行抽樣監(jiān)測與復(fù)核。3、取用水量監(jiān)測以能夠滿足取用水計量監(jiān)測目標為原則，采用水文部門有選擇監(jiān)測和其他部門的監(jiān)測資料匯交、復(fù)核方法實現(xiàn)監(jiān)測目標?？蛇x擇重要或大型取水口門或用水戶開展典型監(jiān)測，對其他監(jiān)測數(shù)據(jù)進行抽樣復(fù)核和資料匯交、整編和水量平衡分析計算。2015年，對確定的國家重點用水監(jiān)控單位進行水量監(jiān)測、調(diào)查與復(fù)核，開展對農(nóng)業(yè)、工業(yè)和居民用水的典型監(jiān)測與調(diào)查復(fù)核，以滿足對取用水指標的監(jiān)測監(jiān)督考核要求。4、水質(zhì)監(jiān)測按國家重要江河湖泊水功能區(qū)監(jiān)測及國家重要飲用水水源地監(jiān)測開展。其中，納污總量控制斷面應(yīng)實現(xiàn)對所有重點入河排污口的有效控制；監(jiān)測斷面應(yīng)盡可能與水文測量斷面重合。緩沖區(qū)監(jiān)測斷面布設(shè)需考慮省際河流的上下游或者左右岸關(guān)系。飲用水水源地監(jiān)測斷面的布設(shè)中，對于河流監(jiān)測斷面，一般在水廠取水口上游100m處設(shè)置監(jiān)測斷面，同一河流有多個取水口，且取水口之間無污染源排放口的，可在最上游100m處設(shè)置監(jiān)測斷面。對于湖、庫監(jiān)測斷面，原則上按常規(guī)監(jiān)測點位采樣，但每個水源地的監(jiān)測點位至少應(yīng)在兩個以上，采樣深度應(yīng)在水面以下0.5m處。4進一步加強并開展水資源監(jiān)測工作水資源監(jiān)測是一項基礎(chǔ)性、常規(guī)性工作。實行最嚴格水資源管理制度需要對各類水資源控制斷面（站點）進行動態(tài)監(jiān)測；同樣，水文部門需要發(fā)揮其站網(wǎng)、人員和技術(shù)優(yōu)勢，全面加強水資源監(jiān)測，保障水資源監(jiān)測工作有序開展，滿足對相應(yīng)流域和行政區(qū)域水資源管理目標考核要求，實現(xiàn)對最嚴格水資源管理制度的技術(shù)支撐。為此，迫切需要進一步開展和加強以下工作。1、開展站網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)及時了解掌握實行最嚴格水資源管理制度的新需求，按照水資源監(jiān)測目標，認真規(guī)劃水資源監(jiān)測站網(wǎng)，補充、調(diào)整和完善監(jiān)測站（斷面）布設(shè)，加強和提高自動監(jiān)測能力以及應(yīng)急監(jiān)測能力建設(shè)，盡快滿足最嚴格水資源管理的要求。2、加強水資源監(jiān)測工作加強水資源監(jiān)測方法、監(jiān)測指標等關(guān)鍵技術(shù)研究，因地制宜，有計劃分階段地開展并擴大水資源監(jiān)測范圍，具備條件的水文監(jiān)測站（斷面）應(yīng)首先開展監(jiān)測，盡快滿足最嚴格水資源管理的要求。3、加強水質(zhì)監(jiān)測質(zhì)量管理完善水質(zhì)監(jiān)測質(zhì)量管理制度，建立監(jiān)測人員持證上崗考核制度，建立水質(zhì)監(jiān)測質(zhì)量管理的監(jiān)督考核機制，加強水量計量監(jiān)測監(jiān)督，提高監(jiān)測水平和監(jiān)測質(zhì)量管理能力。4、理順水文體制目前的水文機構(gòu)設(shè)置主要是根據(jù)流域水系防洪和水利水電工程建設(shè)需要進行的，而水資源管理主要是以省、市、縣行政區(qū)劃為單元進行。為此，水文部門應(yīng)積極推進雙重管理體制建設(shè)，盡快建立和完善地市級、縣級水文機構(gòu)，盡快滿足最嚴格水資源管理的要求。5、加大經(jīng)費投入加大水資源監(jiān)測經(jīng)費投入，爭取將水資源監(jiān)測分析等業(yè)務(wù)工作納入各級財政預(yù)算，在水資源費中明確一定比例或一定經(jīng)費額度用于水資源監(jiān)測，保證水資源監(jiān)測工作正常運行，盡快滿足最嚴格水資源管理的要求。參考文獻：[1]褚俊英,秦大庸,王浩.我國節(jié)水型社會建設(shè)的制度體系研究[J].中國水利,2007（15）:1-3.[2]林祚頂.完善水危機系統(tǒng)加強水問題的社會管理[J].中國水利.2004（13）：40-42.[3]水利部.2008年中國水資源公報[C].2009年.[4]林祚頂.地表水資源水量監(jiān)測站網(wǎng)布設(shè)探討[C]//中國水文科學與技術(shù)研究進展—全國水文學術(shù)討論會論文集.南京:河海大學出版社,2004：397-401.[5]毛學文，林祚頂.水資源水量水質(zhì)同步監(jiān)測與綜合分析評價[J].水利技術(shù)監(jiān)督.2002年，第2期：37-39.[6]孫雪濤.加強地下水管理的思路與對策[J].中國水利,2007（15）:17-18。[7]劉昌明.建設(shè)節(jié)水型社會，緩解地下水危機[J].中國水利，2007（15）:10-13.[8]林祚頂.對我國地下水監(jiān)測工作的分析[J].地下水.2003，25（4）：259-262。[9]水利部水文局.2008年全國地表水水資源質(zhì)量年報[C].2009年.作者簡介：林祚頂，男，1965年生，福建三明市人，河海大學工學博士，主要從事水文水資源方向科學研究。現(xiàn)為水利部水文局副局長、水利部地下水監(jiān)測中心主任，教授級高級工程師。王愛平，女，1953年生，江蘇南京人，主要從事水文氣象設(shè)計、水文水資源監(jiān)測評價工作，水利部水文局高級工程師。楊建青，男，1971年生，江蘇常熟市人，主要從事水文水資源監(jiān)測與評價業(yè)務(wù)，現(xiàn)為水利部水文局高級工程師、水利部地下水監(jiān)測中心副主任。Discussiononthetechnicalschemeofwaterresourcesmonitoringforthecountry’smostrigorouswaterresourcesmanagementpolicyLinZuoding,WangAiping,YangJianqing(BureauofHydrologyofMinistryofWaterResources,Beijing1000533)Abstract:Followingwiththeclimatechangeeffect,economicdevelopmentandpopulationgrowth,Chinaisfacingever-increasingpressuresonwatershortageproblems.Toeasethesituationandforsustainabledevelopment,Chinesegovernmentrecentlypromotedthec