毕业论文-水资源监测技术方案分析与探讨

PAGEPAGE1水资源监测技术方案分析与探讨（水利部水文局，北京100053）摘要：随着气候变化、经济社会发展和人口增长，我国水资源形势日趋严峻。为此，水利部提出了实行最严格水资源管理制度，制定了水资源管理指标体系。水资源监测是水资源管理的基础工作，是落实最严格水资源管理制度，对水资源管理指标体系进行监督管理、评估考核的重要基础和科学依据,也是实践大水文发展理念的重要内容。在深入探讨如何开展水资源监测基础上，提出了水资源监测的目标要求、断面布设、监测方法等技术方案，并进行了系统分析和论述，对进一步加强水资源监测工作进行了展望。关键词：水资源管理监测技术1概述水资源是基础性的自然资源和战略性的经济资源，是生态与环境的关键要素。人多水少、水资源时空分布不均、水土资源和生产力布局不相匹配是我国的基本水情，特别是在气候变化影响日益明显和工业化、城镇化进程不断加快的情况下，我国水资源情势正在发生新的变化，未来随着经济社会的快速发展以及对水资源保障要求的进一步提高，我国面临的水资源问题将更为复杂。目前我国水资源配置能力总体还比较低，一些地方水资源粗放利用的方式还没有根本转变，我国现状人均供水能力约为世界平均的2/3，全国每立方米水GDP产出约为世界平均的1/3，农业灌溉水有效利用系数仅为0.48左右，全国水质污染依然严重，个别甚至出现了有河皆污的状况，由于水资源粗放利用，有的地方出现河流断流、湖泊萎缩、地面沉降、湿地退化等生态与环境问题[1-3]。客观基本水情和严峻水资源形势迫切要求我们全面提高水资源配置和调控能力，不仅要科学合理有序开发，更要高效利用和有效保护好水资源。为加强水资源管理和保护等工作，在2009年初召开的全国水利工作会议上，回良玉副总理提出了实行最严格的水资源管理制度的要求；在2009年2月全国水资源工作会议上，陈雷部长明确提出了实行最严格水资源管理制度的基本思路和工作框架，强调要围绕水资源的配置、节约和保护，划定水资源开发利用红线、水功能区限制纳污红线和用水效率红线。实行最严格水资源管理制度，是应对我国严峻水资源形势，保障经济社会可持续发展的重大举措,其根本目的是为了全面提升我国水资源管理能力和水平，提高水资源利用效率和效益，以水资源的可持续利用保障经济社会的可持续发展。落实最严格的水资源管理制度，开展对水资源开发利用的监督管理、评估考核，需要用大量的监测数据来支撑。水资源监测是水资源管理中的一项重要的基础工作，是获得准确的水资源动态资料的技术手段，是进行水资源科学管理的前提。陈雷部长在2009年全国水文工作会议上强调要紧紧围绕水利中心工作和经济社会发展需求，加强水文水资源监测体系建设。加强水资源监测，提高水资源监测能力也是践行大水文发展理念，服务民生水利、服务经济社会发展的重要基础工作，是今后需要水文部门进一步强化服务的重点工作。本文围绕最严格水资源管理制度的目标要求，就如何加强水资源监测进行了深入探讨，提出了水资源监测目标、断面布设、监测方法等技术方案并进行了系统分析和论述。2最严格水资源管理制度的总体目标与要求实行最严格的水资源管理制度的核心是建立水资源管理三条“红线”：即水资源开发利用红线，严格实行用水总量控制；用水效率红线，坚决遏制用水浪费；水功能区限制纳污红线，严格控制入河排污总量。其总体目标与基本要求（指标）如下。1、水资源开发利用红线制定重要江河流域水量分配方案，建立覆盖流域和省、市、县三级行政区域的取用水总量控制指标体系，明确各流域、各区域地下水开采总量控制指标。严格规划管理和水资源论证，严格实施取水许可和水资源有偿使用制度，强化水资源统一调度等。开发利用控制红线主要指标为用水总量控制指标。以2008年《水资源公报》统计的全国用水量5910x108m3为基础，到2015年，全国用水总量控制在6200x108m3以内，到2020年，全国年用水总量力争控制在6700x108m3以内，到2030年，全国用水总量力争控制在7000x108m3以内。2、用水效率控制红线制定区域、行业和用水产品的用水效率指标体系，改变粗放用水模式，加快推进节水型社会建设。建立健全有利于节约用水的体制和机制。强化节水监督管理，严格控制高耗水项目建设，加快推进节水技术改造等。用水效率控制红线指标主要有万元工业增加值用水量和农业灌溉水有效利用系数。到2015年，全国农业灌溉用水有效系数提高到0.53以上；到2020年，城乡供水保证率显著提高，城乡居民饮水安全得到全面保障，万元国内生产总值和万元工业增加值用水量明显降低，农田灌溉水有效利用系数提高到０.５５以上。3、水功能区限制纳污红线基于水体纳污能力，提出入河湖限制排污总量，建立水功能区达标指标体系，严格水功能区监督管理，完善水功能区监测预警监督管理制度，加强饮用水水源保护，推进水生态系统的保护与修复等。水功能区限制纳污红线指标主要为江河湖泊水功能区达标率。2015年，国家重要江河湖泊水功能区水质达标率提高到60%以上，饮用水水源地安全保障程度全面提高，水生态系统保护与修复工作稳步推进。到2020年，基本建成水资源保护和河湖健康保障体系。三条“红线”实际上也是最严格水资源管理制度的主要内涵。当前我国水资源管理基础和能力还很薄弱，要实现以上目标和要求，应从现在开始，夯实基础，加强监测，强化监督，落实责任。3水资源监测的目标和方法在2010年的全国水利厅局长会议上，陈雷部长强调要“全面推进最严格的水资源管理制度”，“抓紧建立和完善水资源开发利用、水功能区限制纳污、用水效率控制等指标体系，做到能操作、可检查、易考核、有奖惩”。水资源监测是对水资源管理指标体系进行操作、检查、考核、奖惩的重要基础和科学依据。长期以来，水文站网主要根据流域水系防洪和水利水电工程建设的需要进行布设。随着经济社会发展，以行政区域管理为目的的区域经济发展对水资源管理的需求越来越高，特别是跨行政区界的水资源管理任务越来越突出，现有水文站网在站网布设和监测技术手段上不能完全满足最严格水资源管理制度的新要求。为此，为配合落实最严格水资源管理制度，实现对各省级行政区水资源开发利用总量、用水效率和限制纳污的有效控制，必须重点对上下游分别穿越不同的省（自治区、直辖市）行政区界的主要河流（湖泊）的水量水质监测断面进行全面监测，对省界水资源监测站网（断面）进行重新规划与调整[4-5]。3.1水资源监测目标按照最严格水资源管理制度三条“红线”对监测监督的目标要求[6-7]，水资源监测近期目标可以分解为以下五个方面。1、地表水监测目标2015年对确定水量分配的主要河流省界监测断面监测率85%，调查率10%-15%；断面监测应基本满足区域水量总量控制的监测要求。2、取水计量监测目标2015年，大中型灌区取水口取水计量与资料复核率达到60%；大中型灌区取水口取水量监测与资料复核率达到80%。基本满足各流域各省级行政区取水许可总量控制的监测要求。3、行业用水监测目标2015年，对确定的国家重点用水监控单位，重点监控农田实际亩均灌溉用水量、万元工业增加值用水量、工业用水重复利用率、单位产品用水定额、节水器具普及率等指标。通过典型监测、抽样与调查，基本满足用水效率控制指标监督考核和监测评价的有关要求。4、地下水监测目标重点对地下水超采区、保护区和水源地等进行地下水水位监测。2015年，对超采区进行监测与调查；抓紧落实《国家地下水监测工程》项目，加快国家地下水监测网络系统建设，基本满足对各水资源一级区地下水开发利用的全面监控和地下水控采要求。5、水质监测目标2015年，国家重要江河湖泊水功能区设立水质监测站，开展水质监测，包括：国家重要江河干流及其主要支流水功能区，国家重点湖库水域水功能区，国家重点保护水域水功能区和重要界河（湖）水域水功能区等。首先开展省界（缓冲区）和重要饮用水水源地的监测。3.2断面布设和监测方法站网布局不仅需要研究从监督性角度考虑水位、水量、水质等站网布设要求，还需要研究从测验方法上分析监测类型、监测要素、频次精度要求，论证监测管理及信息流程。应依托现有水文站网，进行站网（断面）布设和调整，满足水资源监控指标要求[8-9]。1、地表水监测对省界断面和对区市县行政区界控制断面分别进行布设。其中，在大江大河干流、流域内一级支流（或水系集水面积>1000Km2）河流所涉及的省界、重要调水（供水）沿线跨省界跨流域的以及水质污染严重的河流（或水系集水面积<1000Km2水事敏感区域）所涉及的省界等应设置监测断面，开展监测；在省界断面中可以兼作为区市县界断面的、大江大河的二级支流（或河流集水面积>500km2）的、重要跨区市县界跨流域（水系）调水（供水）线路上或水系集水面积<500Km2水事敏感区域所涉及的区市县界等应设置控制断面，开展监测。一般情况下，对水位的监测应采用自动监测记录方法。流量测验主要采取巡测、自动测流等技术。当流量监测断面通过测流断面整治、单值化等技术处理能建立稳定可靠的水位流量关系时，尽量采取自动监测水位以推取流量的方法。2、地下水监测应以水文地质单元和地市或县级行政区相结合为原则，依托现有地下水监测站网，提高地下水自动监测能力。对于浅层地下水开采模数大于1x104m3/km2的每县应不少于5眼，其余应选择1～3眼；深层地下水应在主要开发利用的含水层中布设控制代表井，含水层开采模数大于0.3x104m3/km2应每县不少于3眼，其余每县不少于1眼；主采层包含多个含水层的，应分别布设。应充分依托现有监测井，通过点、区域和开采量结合方法，实现对地下水的有效监控。对于地下水超采区、大中型水源地、海水入侵区、大中城市建成区、大型调水工程沿线等特殊类型区等可适当加密进行布控，以满足地下水控采的要求。一般情况下，对地下水开采量的监测，农业用水监测应采用典型监测与调查统计相结合的方法；工业和居民用水监测宜采用调查统计和综合分析方法，主要进行抽样监测与复核。3、取用水量监测以能够满足取用水计量监测目标为原则，采用水文部门有选择监测和其他部门的监测资料汇交、复核方法实现监测目标。可选择重要或大型取水口门或用水户开展典型监测，对其他监测数据进行抽样复核和资料汇交、整编和水量平衡分析计算。2015年，对确定的国家重点用水监控单位进行水量监测、调查与复核，开展对农业、工业和居民用水的典型监测与调查复核，以满足对取用水指标的监测监督考核要求。4、水质监测按国家重要江河湖泊水功能区监测及国家重要饮用水水源地监测开展。其中，纳污总量控制断面应实现对所有重点入河排污口的有效控制；监测断面应尽可能与水文测量断面重合。缓冲区监测断面布设需考虑省际河流的上下游或者左右岸关系。饮用水水源地监测断面的布设中，对于河流监测断面，一般在水厂取水口上游100m处设置监测断面，同一河流有多个取水口，且取水口之间无污染源排放口的，可在最上游100m处设置监测断面。对于湖、库监测断面，原则上按常规监测点位采样，但每个水源地的监测点位至少应在两个以上，采样深度应在水面以下0.5m处。4进一步加强并开展水资源监测工作水资源监测是一项基础性、常规性工作。实行最严格水资源管理制度需要对各类水资源控制断面（站点）进行动态监测；同样，水文部门需要发挥其站网、人员和技术优势，全面加强水资源监测，保障水资源监测工作有序开展，满足对相应流域和行政区域水资源管理目标考核要求，实现对最严格水资源管理制度的技术支撑。为此，迫切需要进一步开展和加强以下工作。1、开展站网规划建设及时了解掌握实行最严格水资源管理制度的新需求，按照水资源监测目标，认真规划水资源监测站网，补充、调整和完善监测站（断面）布设，加强和提高自动监测能力以及应急监测能力建设，尽快满足最严格水资源管理的要求。2、加强水资源监测工作加强水资源监测方法、监测指标等关键技术研究，因地制宜，有计划分阶段地开展并扩大水资源监测范围，具备条件的水文监测站（断面）应首先开展监测，尽快满足最严格水资源管理的要求。3、加强水质监测质量管理完善水质监测质量管理制度，建立监测人员持证上岗考核制度，建立水质监测质量管理的监督考核机制，加强水量计量监测监督，提高监测水平和监测质量管理能力。4、理顺水文体制目前的水文机构设置主要是根据流域水系防洪和水利水电工程建设需要进行的，而水资源管理主要是以省、市、县行政区划为单元进行。为此，水文部门应积极推进双重管理体制建设，尽快建立和完善地市级、县级水文机构，尽快满足最严格水资源管理的要求。5、加大经费投入加大水资源监测经费投入，争取将水资源监测分析等业务工作纳入各级财政预算，在水资源费中明确一定比例或一定经费额度用于水资源监测，保证水资源监测工作正常运行，尽快满足最严格水资源管理的要求。参考文献：[1]褚俊英,秦大庸,王浩.我国节水型社会建设的制度体系研究[J].中国水利,2007（15）:1-3.[2]林祚顶.完善水危机系统加强水问题的社会管理[J].中国水利.2004（13）：40-42.[3]水利部.2008年中国水资源公报[C].2009年.[4]林祚顶.地表水资源水量监测站网布设探讨[C]//中国水文科学与技术研究进展—全国水文学术讨论会论文集.南京:河海大学出版社,2004：397-401.[5]毛学文，林祚顶.水资源水量水质同步监测与综合分析评价[J].水利技术监督.2002年，第2期：37-39.[6]孙雪涛.加强地下水管理的思路与对策[J].中国水利,2007（15）:17-18。[7]刘昌明.建设节水型社会，缓解地下水危机[J].中国水利，2007（15）:10-13.[8]林祚顶.对我国地下水监测工作的分析[J].地下水.2003，25（4）：259-262。[9]水利部水文局.2008年全国地表水水资源质量年报[C].2009年.作者简介：林祚顶，男，1965年生，福建三明市人，河海大学工学博士，主要从事水文水资源方向科学研究。现为水利部水文局副局长、水利部地下水监测中心主任，教授级高级工程师。王爱平，女，1953年生，江苏南京人，主要从事水文气象设计、水文水资源监测评价工作，水利部水文局高级工程师。杨建青，男，1971年生，江苏常熟市人，主要从事水文水资源监测与评价业务，现为水利部水文局高级工程师、水利部地下水监测中心副主任。Discussiononthetechnicalschemeofwaterresourcesmonitoringforthecountry’smostrigorouswaterresourcesmanagementpolicyLinZuoding,WangAiping,YangJianqing(BureauofHydrologyofMinistryofWaterResources,Beijing1000533)Abstract:Followingwiththeclimatechangeeffect,economicdevelopmentandpopulationgrowth,Chinaisfacingever-increasingpressuresonwatershortageproblems.Toeasethesituationandforsustainabledevelopment,Chinesegovernmentrecentlypromotedthec