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加强对水资源管理制度创新的宣传,对政府和相关部门的领导进行培训,使其认识到水资源管理制度创新的重要性。从源头上对水资源管理制度进行创新,充分发挥水资源管理制度在调节水资源利用方面的作用。增加水利部门在经济发展之中的分量,使其具有参与决策的权力,在经济发展的同时,将水资源管理和环境保护放在突出位置。在新的经济发展形势之下,对水资源管理制度进行创新,对水资源管理工作进行更加科学合理的安排,通过水利部门对区域水资源环境进行具体的论证,将评估结果作为区域经济发展战略规划的重要依据。
2完善水资源管理制度创新的法制建设
在进行水资源管理制度创新的过程中,必须加强对相关法律体系的建设,加快水资源管理制度的法制化进程。提高政府和水利部门管理人员的法律意识,增强其法律意识和法治思维能力,使水资源管理制度创新能够有法可依,使创新制度的执行力得到大幅度的提升。水资源管理制度创新需要提高社会参与度,在市场经济的调节作用之下,对水资源进行优化配置,提高水资源的利用效率,使水资源管理朝着市场经济方向发展。广泛的社会参与可以使水资源管理制度的创新得到更加全面的落实,提高全民的节水意识和水资源保护意识,使水资源管理成为全民的责任。
3对监督体系和考核制度进行创新
水资源管理制度的创新需要建立全新的监督体系和考核制度,全面、科学、系统地对水资源管理工作进行监督和考核,并制定相应的奖惩制度,有效激励水资源管理工作的实施和节水工作的开展。创新的监督体系需要对水资源管理的各项管理制度进行监督,通过不同的监督形式,对不同领域的水资源管理工作进行监督。对水资源管理成果和管理的决策者进行考核,通过制度创新对水资源环境代价进行严格的控制,将决策者的政绩加入到考核体系之中。水资源管理制度创新需要对管理责任进行明确的划分,并建立相应的奖惩制度,对制度实施起到十分关键的激励作用。
4结束语
城市信息化是社会信息化的重要组成部分,其主要表现形式即为数字城市建设,数字城市建设的推进,必将促进我国现代化水平、城市管理水平和国家信息化水平,从而有利于经济发展和社会进步。数字城市综合利用3S、网络、多媒体和虚拟仿真等技术实现对城市地理、自然环境、规划建设和管理等的动态监测、智能化管理和辅助决策等功能。数字城市建设是一个系统工程,需要各部门协同工作,建立和完善数据资源的高效共享机制,其中,城市基础地理空间数据库建设是其战略基础,表现形式为各种比例尺的线划数据、正射影像和数字高程模型等,地理空间数据库丰富的基础资源和更新能力为数字城市的建设奠定了基础。该系统研究基于数字许昌地理空间框架平台进行构建,当前,该市的数据平台已采用国家测绘地理信息局的NewMap软件构建完成,所有公共数据以网络服务形式向各个部门提供,行业内部保密数据则由对应部门独立存储。
2系统总体架构设计
该系统是数字城市框架建设的一个重要组成部分,涉及全市的公共地理数据由市级信息中心统一管理,并通过NewMapServer为地图服务,以浏览器/服务器(Browser/Server,B/S)模式,通过专门授权供各个职能部门作为地理底图调用。水利行业内部数据采用空间数据引擎ArcSde和SQLServer数据库存储,由局信息中心管理,在部门局域网范围内以客户端/服务器(Client/Server,C/S)模式共享。为了保证数据安全,需要对空间数据建立相应的版本控制及多用户并发访问、更新机制,同时,考虑到功能模块的独立性和后续扩展性,系统采用组件式开发思想,将部分模块封装为类库,并采用动态链接库形式调用。系统选用通用的面向对象工具VisualStudio2010作为开发平台,空间数据和属性数据分别采用ArcGIS空间数据引擎和SQLServer2008存储,系统专业平台选用ESRI公司的开发组件ArcGISEngine。
3数据库建设
3.1空间数据库建设
空间数据主要包括基础地理数据、水利设施数据和监测数据等。
(1)基础地理数据:包括1:50000航拍图、行政区划、土地利用现状、交通、线/面状水系和注记等。其中航拍图、交通和注记以金字塔切片形式存储,并以网络地图服务WMS形式提供。
(2)水利设施数据:包括大坝、水库、测井、灌溉井、堤防、河渠和渡槽等,这些属于行业内部数据,需要由专门人员管理,并保证数据的完整性和一致性。
(3)监测数据:包括收集到的地下水位、水质、变形、洪灾、用水量等数据,这些数据与具体的水利设施密切相关,需要设置关联字段以便后续调用。
3.2属性数据库建设
属性数据分为两类,一类是空间数据的描述性信息或附加信息,可通过索引与空间数据保持一致并联动检索,另一类是文本性的统计资料,如日照、降雨量、气温等信息,可用于统计汇总。
4系统功能实现
围绕水利资源普查管理和业务特点,系统主要分为6大功能模块,分别是:数据管理、可视化浏览、水利设施管理、地下水位监测和分析、洪水淹没预测和水文分析,其中水利设施管理、地下水位监测和分析、洪水淹没预测为系统核心功能,其他功能作为辅助。
(1)电子地图:主要包含各类GIS图形操作功能,如地图的无级缩放和漫游显示,能够使用户快速以各种比例尺浏览城市的各类水利资源;标注的动态显示,可根据参考比例动态显示各类地图的名称信息,以增加可读性和视觉效果;关键字查询,根据输入的查询关键字从所有图层中过滤符合条件的图形;精确查询,根据设定的图层属性字段值精确查找特定要素;数据编辑,高级管理员可修改ArcSDE中的空间数据及SQL中的属性数据,一经修改,所有用户均可见。
(2)水利基础信息管理:水利基础信息包括历年气温、降水、日照、洪水灾害、各河流水质、地下水位线和城市农村用水量等数据,该模块整理编辑已有数据,并可根据时间段进行报表统计输出,对于新增数据,经检查确认后入库。该类数据以属性记录为主,为了确保与已有空间数据联动,可设置关键字,以期实现空间和属性的互查及符号化动态显示。该功能使当前繁琐厚重的纸质资料电子化,系统化。
(3)水利设施管理:该模块将城市已有的大中型水库、大坝、渡槽、灌溉井、测井、放水洞和溢洪道等集中管理,通过属性链接可直观查看已有设施的各类信息,如分布、库容、坝型、防渗类型、有效灌溉面积、对下游影响、水位和水质等资料,并能实现对各类信息的更新和统计。针对当前水系分布特点和灌溉井分布不均的问题,根据已有灌溉设施计算灌溉保证率,在不能达标区域,结合河网密度,采用叠加最优法科学布置新的灌溉井,以实现位置最优,总体灌溉面积最大。
(4)地下水监测:地下水监测是直接获得地下水水质、水量动态变化的唯一方法而被广泛采用。地下水监测主要针对已有测井历年的采集数据,经克里金插值后转换为地下水位线进行。该功能可按照时间段进行横向或纵向对比,进而分析地下水位变化的趋势和原因,为科学治理提供决策依据。系统可自动计算插值后的水位线和监测值之间的差值,若该值超过一定阈值,则自动推算可能存在误差的测井及其记录,以便修正更新。另外,系统也可根据已有测井分布及监测数据,从减少插值误差的角度计算新测井的布设位置。
(5)水文分析:水文分析是数字高程DEM数据应用的一个重要方面,主要包括水流方向、汇集量累积、水流长度、河网提取、等高线提取、流域盆地计算等几个部分,系统根据研究区的DEM数据,经洼地填充后,计算水流方向和汇流累积量,以模拟水流过程,然后叠加上已有的行政区划数据,分析洪水可能经过的区域和淹没深度,为后期的防洪抢险、溃坝分析和河道改扩建等工作提供有益的技术支持。
(6)洪水淹没分析:洪水淹没分析是损失评估的重要环节,系统利用ArcScene建立工作区的三维模型,基于无源淹没分析法模拟洪水的固定抬升和匀速抬升,并计算某时刻的淹没面积、库容和水深,在此基础上,结合已有的行政区划和土地利用数据,分析洪水淹没范围和影响,为防灾减灾提供科学依据。
5结束语
一、全市水资源状况评价
总体评价全市水资源状况,具有以下几个方面的特点:
一是降雨充沛,但时空分布极不均匀。境内多年平均降雨量1400毫米,其年际分布极不均匀,丰水年与枯水年降雨量变差悬殊,而且年内分布也极为不匀,春夏两季降雨占全年降雨70%以上,其中4-6月降雨占50%以上,秋冬两季仅占30%左右,易造成年内前涝后旱,水量供需矛盾尖锐。其次,降雨在空间上分布不匀,全市水资源西多东少,东部湘水流域占总面积50.7%,却只拥有41.5%的水资源。
二是境内水资源量较少,但过境水量充沛。全市境内水资源人平1513方,远低于全国及全省的平均水平,也低于联合国可持续发展委员会确定的1750方用水紧张线。水资源紧缺的矛盾,在我市东部湘水流域表现得较为突出,人平水资源量仅为1064方。因此,过境水的开发利用,是解决我市水资源不足的重要途径。但过境水量又主要集中在资水,随着经济社会的发展,东部湘水流域水资源不足的问题将日益凸显出来。
三是水利工程较多,但调蓄水能力较差。我市虽降水量较大,产水率较高,水库工程分布也较为密集,但缺乏调蓄能力大的控制性工程,因此,在我市特殊的地形条件下,降雨便迅速向中部汇集,现有工程又多病险无法正常运行,洪涝时须大量排弃水,也就容易因水源短缺而出现干旱。
娄底市水资源流域分布情况表
支流
(条)
流域面积
(平方公里)
河流
总长(公里)
地表径流总量
(亿方)
客水资源量
(亿方)
可利用资源总量
(亿方)
已利用
水量
(亿方)
人平水
资源量
(方)
资水
100
3992
1790
35.40
126.28
56.40
7.55
2145
湘水
95
4109
1522
25.11
7.15
11.35
8.95
1064
合计
195
8101
3312
60.51
133.43
67.75
16.5
二、娄底市水资源开发利用现状评价
综上所述,全市年平均可利用水资源量为67.75亿立方米,占总水资源量的34.9%。平均已利用水量16.5亿立方米,约占可利用水资源量的25%,其中:农业灌溉用水10亿立方米,占总利用水量的60.6%,工业用水4.4亿立方米,占总利用水量的26.7%,城乡生活用水2.1亿立方米,占总利用水量的12.7%。年人平用水为412立方米,低于全省人均综合用水量指标(全省人均为483立方米),城市生活人均用水量为196升/人·日,乡村(含牲畜)为135升/人·日,均低于全省平均水平;万元GDP需水量823万立方米,略高于全省平均水平(全省平均为802方立方米)。2003年,我市遭受了历史罕见的特大干旱,全市的利用水资源量约为45亿立方米,利用水量则达20亿立方米以上。
从总体上看,可利用水资源量仍有一定富余,表明我市经济社会的发展对水的需求还处于水资源的承载能力之内,但社会经济发展水平比较落后,水的利用率较低。水资源总体上具有可持续利用的能力,且能支撑一定程度经济社会的持续发展。但因水资源时空分布不均及在生活、生产等领域供用水结构的不同,许多水资源矛盾也十分尖锐。
一是区域性水资源紧缺已成为我市经济社会发展的突出问题。因资源不足,或因工程缺乏,宏观上的区域性水资源紧缺问题在我市尤其是湘水流域已日趋明显。在供水领域上覆盖了农业、工业以及城乡生活用水,加上市内大面积干旱死角和许多工矿采空区的存在,我市水资源的紧缺的问题已经成为制约我市经济发展的重要因素。比如:2000年,娄星区缺水为240万立方米,2003年缺水量达3000万立方米以上;就城市供水而言,娄底市和涟源市早已因供水水源不足而实行了调水。我市粮食主产区双峰县测水流域,占全市总耕地面积28.23%,水资源量却仅为全市的12.84%,2003年,全流域因特大干旱而出现了严重的水资源紧缺。
二是水资源开发利用的工程体系有待进一步配套完善,水利由工程水利向资源水利转变还没有实质性突破。通过多年的开发利用,我市水利工程已基本形成了以水库为骨干,以塘坝为基础,蓄引提相结合的工程体系,蓄引提能力达12.95亿方,而这些工程已大多因病险、老化及配套不全等多种因素致使蓄引提能力大为降低。全市710座水库和近20万处山平塘应蓄8.3亿方,而实际年蓄水都控制在7.0亿方左右。这些水利工程在用水结构上大多以农业灌溉为主,在灌溉节水上还没有实现革命性的转变。因此,水资源优化配置、生态补水以及实现水资源由自然资源向经济资源的第二步战略性转变均没有得到实质性突破,其核心就是水资源统一管理体制没有得到根本性的变革。
三是水污染严重而导致的水质性缺水问题已日趋严重。随着我市社会经济的发展,水污染严重的问题越来越成为经济社会发展的重要制约因素,且这种状况在我市仍未得到有效遏制。目前,全市绝大多数水库水质状况良好,主要河段已污染严重,部分地段水质已严重超标。资水污染程度已为全省四水之最,而我市冷江、新化段又是污染最严重的地段,水质已劣于III类,对人民的身体健康构成了很大的影响。涟水娄底段水质已劣于IV类,涟源段劣于III类,都已不能饮用。做为娄底市主要供水水源的孙水,基本维持了良好的水质,但由于上游锻造厂、涟源氮肥厂等厂矿生产废水的排入,也给下游造成了一定的污染,因资水、涟水水质的日趋恶化,许多河段水体已基本不能饮用,各县市区水质性缺水的局面加剧。
三、娄底市水资源可持续利用分析
随着我市社会经济的发展和工业化、城镇化步伐的加快,对水的需求将随着经济的跳跃式发展而出现急剧增长,按照我市需水远期规划和规模预测,到2020年,全市年用水将达到35亿方,为可利用量的53%。其中:工业用水达20亿方,城镇生活用水(含生态用水)7亿方,农业用水8亿方。理论上说可利用水资源能够支撑远期发展,但在目前这种水资源开发利用程度和水平上是无法实现水资源的这一配置的,加上地域性、季节性、资源性和水质性缺水等诸多因素的存在,唯有实现水资源的优化配置,尽快建立水资源可持续利用的管理体系,并切实搞好水资源管理,实现城市水与农村水、地表水与地下水、水质与水量的统一管理,通过进一步强化节水措施,提高用水效率,加强地下水管理,强化水环境保护,同时运用经济手段为实现水资源有效有序管理,才能实现水资源的可持续利用和发展。这种转变是革命性的,直接关系治水思路的根本变革和对未来供用水结构的重新调整,也是需要有前瞻性的,否则,社会经济发展无法得到可持续发展。
一是应把“量水而行”作为我市社会经济发展和结构调整的一项基本原则。我市水资源并不富足,东西部水资源不平衡和区域性缺水矛盾在不断加剧,尤其是水质性缺水矛盾日益尖锐,这已成为不争的事实,在近年出现的历次干旱中已明显暴露,而且这种水资源不足的状况在短时间内难以根本改变,只有实行“量水而行”,“以供定需”,以保证人民生活需要和粮食生产安全为前提,以维护生态平衡为基础,实现水资源的优化配置,使经济社会发展和水资源承载能力相协调,才能实现可持续发展,否则会造成生态系统破坏而失去发展基础。一是在对经济结构和布局进行战略性调整过程中,要以水定产业,以水定发展。全市尤其是东部地区总体上要充分考虑产业布局对水资源配置的要求,对农业、工业等各行业要结合结构调整进行考虑,要适度控制高耗水的工业项目,城市规模与城镇规模要适度、协调发展。二是要保证生态环境用水的水资源配置与管理。在水资源的配置中,要从不重视生态环境用水转变为在保证生态用水的前提下,合理规划和保障社会经济用水。对涟水要留足生态用水,在结合防污治理,在娄底和涟源两地要尽快修建污水处理厂的同时,要依靠生态自我修复能力,实现水环境的转良,使之成为娄底可用水源。同时,要禁止引进高污染的项目,尽快责成现有企业进行技术改造和污水处理,改进生产工艺流程,改变过去水污染的末端管理为源头控制,必要时要下决心关、停、并、转,以提高水资源的可利用量和重复利用率。三是要保障生活用水的水资源配置。首先是要以人为本,加快城市供水水源建设。从远期和远景来看,娄底市城市的建设与发展不能突破中型城市的规模,孙水做为第一供水水源必须严格加以保护,要下决心关闭上游锻造厂、氮肥厂等厂矿企业,对白马水库旅游开发要严加限制和严格管理,对白马灌区要强力推行节水灌溉技术并逐步进行农业产业结构调整,以助成白马水库供水结构的根本转变。远期可在娄底市经济技术开发区犁头咀附近兴建三水厂,并通过加大涟源、娄底两市污水处理力度和环境保护力度,使涟水涟钢的上游成为城区第二可用水源。涟源市城市供水水源目前取自新涟河和温江,远期与远景必须依靠南北两大水库的调节,白马与大江口共灌区建设加快步伐,并要充分考虑娄底和涟源两市供水。冷水江市、新化县要进一步调整供水结构的转变,以车田江水库为龙头水库,引车田江水济冷江,引其结瓜工程--梅花洞水库库水济新化,应是两市县水源建设的根本出路。
二是必须把节水做为一项革命性措施抓紧抓好。就我市现状可利用水资源来说,已很难通过开发利用得到大幅度增加,因此,节水是缓解现状及未来水资源紧缺矛盾的关键,在农业节水方面,要围绕农业产业结构调整,积极开展节水灌溉技术。要以节水灌溉为中心,抓好节水增效示范区和骨干灌区的续建配套和更新改造,提高灌溉水的有效利用率。2010年前要完成10个中型骨干灌区和部分小I型骨干灌区的技术改造,使灌溉渠系水利用系数提高到0.55-0.6,并大力发展喷灌、滴灌等节水新技术。在工业与生活节水方面,加大节水改水工作力度,要建立起比较完善的节水法规体系和管理体制,推行节水目标责任制,制定主要行业、主要产品用水定额,建立企业—行业—地区完整的节水指标体系。工业节水要做到“三同时、四到位”,即建设项目的主体工程与节水措施同时设计、同时施工、同时投入运行,取用水单位必须做到用水计划到位、节水目标到位、节水措施到位、管水制度到位。按照用水定额体系,促进产业结构调整和节水技术的推广应用,到2010年,要使城市工业用水重复利用率平均达到70%以上,远期2020年要达到80%。