智能水網(wǎng)工程概念辨析及建設(shè)思路

楊少杰　李姣娥　王志平

摘 要：智能水網(wǎng)工程的主要組成部分就是各類(lèi)水流調(diào)控基礎(chǔ)設(shè)施和這些設(shè)施的水物理網(wǎng)建設(shè)。在治水實(shí)踐、水資源管理等各項(xiàng)工作中智能水網(wǎng)工程屬于一個(gè)關(guān)鍵性的綜合載體和集成性平臺(tái)，其對(duì)我國(guó)水資源的管理工作具有十分重要的作用。然而在工程建設(shè)思路方面，現(xiàn)階段人們對(duì)智能水網(wǎng)工程建設(shè)仍然具有較多的爭(zhēng)議。為此，本文對(duì)水網(wǎng)智能化的概念進(jìn)行了闡釋?zhuān)瑢?duì)我國(guó)智能水網(wǎng)工程建設(shè)的基本思路進(jìn)行了深入地探究，希望能夠?qū)ξ覈?guó)的智能水網(wǎng)工程建設(shè)具有一定的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：智能水網(wǎng)；概念辨析；建設(shè)思路

目前我國(guó)的智能交通工程建設(shè)、智能電網(wǎng)建設(shè)等各方面都取得了較大的成就，與之相比，我國(guó)的水網(wǎng)智能化建設(shè)卻仍然比較滯后。建設(shè)智能水網(wǎng)工程具有十分重大的意義，通過(guò)智能水網(wǎng)工程建設(shè)能夠科學(xué)地規(guī)劃江河湖庫(kù)水系，使各級(jí)區(qū)域水系實(shí)現(xiàn)有機(jī)連通；對(duì)各級(jí)水行政管理機(jī)構(gòu)進(jìn)行全方位地協(xié)調(diào)，確保水資源管理制度的嚴(yán)格實(shí)施；形成完善的水權(quán)交易制度，通過(guò)對(duì)市場(chǎng)機(jī)制的利用對(duì)水資源進(jìn)行優(yōu)化配置。

1 智能水網(wǎng)工程概念

智能水網(wǎng)主要組成部分就是三大基本網(wǎng)：首先是實(shí)體網(wǎng)：實(shí)體網(wǎng)從屬性上來(lái)說(shuō)主要包括社會(huì)水網(wǎng)和自然水網(wǎng)。其中的社會(huì)水網(wǎng)主要是指人工的取、供、輸、排水管道網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)或者渠系；自然水源主要是指自然的河湖水網(wǎng)。從使用功能的角度可以將其劃分為保持系統(tǒng)、水力發(fā)電系統(tǒng)、行業(yè)系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)、城鄉(xiāng)供排水系統(tǒng)和防洪抗旱系統(tǒng)等。其次是信息網(wǎng)：在社會(huì)系統(tǒng)和自然系統(tǒng)中水的流動(dòng)過(guò)程中采集、存儲(chǔ)和處理相關(guān)屬性信息的數(shù)字化系統(tǒng)和基礎(chǔ)設(shè)施就是所謂的信息網(wǎng)，其主要包括智能控制、智能處置、智能調(diào)度、智能預(yù)警、智能診斷、智能仿真、智能感知等調(diào)控基礎(chǔ)信息網(wǎng)絡(luò)。最后是管理網(wǎng)：管理網(wǎng)主要包括水網(wǎng)的智能化決策平臺(tái)、水管理公共政策和制度、水網(wǎng)的調(diào)控規(guī)則等。按照層級(jí)對(duì)其劃分，其主要包括區(qū)域管理網(wǎng)絡(luò)、流域管理網(wǎng)絡(luò)和國(guó)家管理網(wǎng)絡(luò)等。在這三大網(wǎng)絡(luò)中，智能水網(wǎng)的中控樞紐是管理網(wǎng)、決策支持是信息網(wǎng)、物質(zhì)基礎(chǔ)是實(shí)體網(wǎng)。利用區(qū)域級(jí)、流域級(jí)和國(guó)家級(jí)的層次化管理系統(tǒng)，智能水網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)相互之間的系統(tǒng)支持和有機(jī)集成，有效地融合業(yè)務(wù)流、信息流和水流等于一體，確保實(shí)現(xiàn)對(duì)水資源的統(tǒng)一管理和調(diào)配[1]。

2 我國(guó)智能水網(wǎng)工程的基本建設(shè)思路分析

2.1 智能水網(wǎng)工程的建設(shè)內(nèi)容

通常來(lái)講，智能水網(wǎng)工程主要是從某一區(qū)域?qū)用嬷纸ㄔO(shè)智能水網(wǎng)模式，其立足于該區(qū)域水管理的現(xiàn)實(shí)需求實(shí)施頂層設(shè)計(jì)，并且進(jìn)行一系列的水調(diào)度網(wǎng)、水信息網(wǎng)和水物理網(wǎng)的規(guī)劃建設(shè)，其主要包括以下三方面的內(nèi)容：首先，規(guī)劃和建設(shè)水物理網(wǎng)：規(guī)劃和建設(shè)水物理網(wǎng)的主要內(nèi)容就是連通河湖水系，從而建立和完善適應(yīng)該區(qū)域水資源優(yōu)化配置目標(biāo)的水資源調(diào)配基礎(chǔ)。通過(guò)合理布局蓄滯洪區(qū)、樞紐調(diào)蓄工程、江河湖庫(kù)治理工程，從而有效地控制洪澇災(zāi)害的潛在風(fēng)險(xiǎn)，不斷地強(qiáng)化工程的防洪減災(zāi)應(yīng)急處置能力。通過(guò)對(duì)水源工程結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，形成完善的人工輸配水工程體系，使區(qū)域內(nèi)水資源開(kāi)發(fā)利用水平和區(qū)域間水資源互調(diào)能力得以提升，同時(shí)還要做好對(duì)水利工程的生態(tài)適應(yīng)性論證。其次，在區(qū)域水利信息網(wǎng)規(guī)劃和建設(shè)中應(yīng)確保實(shí)現(xiàn)智能化的輔助決策和水資源監(jiān)控能力，不斷地提升感知和預(yù)判自然—社會(huì)水網(wǎng)絡(luò)和水循環(huán)體系的能力。要形成完善的工情、水情智能化監(jiān)測(cè)體系，從而更好地預(yù)測(cè)和感知潛在水安全風(fēng)險(xiǎn)，不斷地強(qiáng)化預(yù)警環(huán)節(jié)，使水安全得到保障[2]。最后，在水調(diào)度網(wǎng)規(guī)劃和建設(shè)工作中應(yīng)確保實(shí)現(xiàn)水循環(huán)調(diào)配控制和預(yù)報(bào)決策等功能，不斷地提升水循環(huán)實(shí)施調(diào)控能力和水資源調(diào)度科學(xué)決策水平。要不斷地完善水生態(tài)文明、嚴(yán)格的水資源管理、洪水風(fēng)險(xiǎn)管理等制度；建立并完善控制與執(zhí)行水資源系統(tǒng)調(diào)度體系。

2.2 智能水網(wǎng)工程的推進(jìn)步驟

首先，智能水網(wǎng)工程的規(guī)劃準(zhǔn)備階段：在智能水網(wǎng)工程的規(guī)劃準(zhǔn)備階段主要包括以下幾個(gè)方面的工作內(nèi)容：對(duì)智能水網(wǎng)工程基礎(chǔ)理論進(jìn)行深入研究，認(rèn)真地做好對(duì)規(guī)劃設(shè)計(jì)要點(diǎn)、建設(shè)評(píng)價(jià)體系、建設(shè)需求分析、需求調(diào)研等相關(guān)問(wèn)題的研究工作，對(duì)智能水網(wǎng)工程的構(gòu)成要件和科學(xué)內(nèi)涵進(jìn)行辨析，從而將科學(xué)合理的智能水網(wǎng)理論體系初步形成。在我國(guó)前期智能水網(wǎng)工程研究成果的基礎(chǔ)之上，從整體上規(guī)劃智能水網(wǎng)工程，并且形成健全的智能水網(wǎng)工程整體框架，將水實(shí)體網(wǎng)、水信息網(wǎng)和水管理網(wǎng)的建設(shè)目標(biāo)、推進(jìn)模式、重點(diǎn)任務(wù)、工程布局、保障機(jī)制和建設(shè)內(nèi)容等具體規(guī)劃內(nèi)容確定下來(lái)，從而形成完善的智能水網(wǎng)工程建設(shè)依據(jù)。其次，智能水網(wǎng)工程的區(qū)域?qū)嵶C階段：區(qū)域?qū)嵶C階段的主要工作內(nèi)容就是立足于工程總體規(guī)劃，與區(qū)域?qū)嶋H情況相結(jié)合，充分考慮到現(xiàn)實(shí)需求，做好智能水網(wǎng)工程的試點(diǎn)建設(shè)工作，對(duì)相關(guān)的人員、技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行儲(chǔ)備。在建設(shè)試點(diǎn)的時(shí)候可以對(duì)試點(diǎn)進(jìn)行更加細(xì)致地劃分，比如示范區(qū)建設(shè)和試點(diǎn)建設(shè)。其中的示范點(diǎn)主要是指為了使區(qū)域內(nèi)或者行政區(qū)劃內(nèi)某特定問(wèn)題得到解決，在規(guī)劃框架內(nèi)開(kāi)展不完全建設(shè)，也就是只對(duì)三網(wǎng)中的某兩網(wǎng)或者某一網(wǎng)進(jìn)行建設(shè)；示范區(qū)建設(shè)主要是指在該區(qū)域內(nèi)將代表性典型流域選擇出來(lái)，在該典型流域中實(shí)施智能水網(wǎng)工程的建設(shè)，并且科學(xué)合理地評(píng)估其運(yùn)行情況，從而使即將全面開(kāi)展的智能水網(wǎng)工程建設(shè)具備一定的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)和組織經(jīng)驗(yàn)[3]。最后，智能水網(wǎng)工程的全面建設(shè)階段：依據(jù)三網(wǎng)合一的智能水網(wǎng)建設(shè)基本思路，對(duì)智能水網(wǎng)的整體規(guī)劃目標(biāo)進(jìn)行參照，對(duì)人員技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)儲(chǔ)備進(jìn)行充分地利用，全面地開(kāi)展智能水網(wǎng)工程建設(shè)，其主要包括建設(shè)江河湖泊水資源調(diào)度系統(tǒng)、建設(shè)自然—社會(huì)水網(wǎng)絡(luò)和水循環(huán)體系、建設(shè)區(qū)域內(nèi)水資源調(diào)配格局，同時(shí)以此作為基礎(chǔ)，從而全面形成智能水網(wǎng)工程體系。

3 結(jié)語(yǔ)

我國(guó)水利建設(shè)水平的不斷提升和發(fā)展使得智能水網(wǎng)工程的建設(shè)具備了較好的基礎(chǔ)，然而目前在全面推進(jìn)和快速發(fā)展智能水網(wǎng)工程的過(guò)程中仍然存在著較多的瓶頸問(wèn)題。為此，相關(guān)部門(mén)必須要認(rèn)真分析智能水網(wǎng)工程建設(shè)中的各種制約因素，并采取科學(xué)合理的措施加以解決，從而全面推動(dòng)我國(guó)智能水網(wǎng)工程建設(shè)的不斷發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]秦大庸，陸垂裕，劉家宏，王浩，王建華，李海紅，褚俊英，陳根發(fā). 流域“自然-社會(huì)”二元水循環(huán)理論框架[J].科學(xué)通報(bào)，2014（Z1）.

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[3]賈寶真，禹雪中.國(guó)內(nèi)外水電環(huán)境及可持續(xù)性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的比較[J]. 水力發(fā)電，2013（04）.

通訊作者：王志平，男，本科，助理研究員，從事科技項(xiàng)目研究及管理工作。