運(yùn)用智慧手段打造流域水電運(yùn)行期綜合環(huán)境監(jiān)測體系的設(shè)想

王充實(shí)，趙 越，黃元佳，金一凌

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運(yùn)用智慧手段打造流域水電運(yùn)行期綜合環(huán)境監(jiān)測體系的設(shè)想

王充實(shí)，趙 越，黃元佳，金一凌

（國電大渡河流域水電開發(fā)有限公司，成都 610041）

在當(dāng)代水電開發(fā)的浪潮中，隨著國家對生態(tài)環(huán)境文明的要求進(jìn)一步提高，除了流域水電開發(fā)建設(shè)環(huán)保、水保措施得以落實(shí)外，流域水電運(yùn)行期帶來的環(huán)境及生態(tài)問題也逐漸得到了重視。為研究流域電站運(yùn)行對流域生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的影響，并為運(yùn)行期流域管理提出解決構(gòu)想，需搭建智慧化的水電運(yùn)行期流域綜合監(jiān)測體系。本文提出運(yùn)行期流域綜合環(huán)境監(jiān)測的現(xiàn)狀以及目前存在的問題，同時(shí)采用智慧手段展開對運(yùn)行期綜合環(huán)境監(jiān)測體系建設(shè)的設(shè)想。

智慧電廠；流域水電；運(yùn)行期；綜合環(huán)境監(jiān)測

0 運(yùn)行期流域綜合環(huán)境監(jiān)測現(xiàn)狀

我國目前已經(jīng)在太湖流域建立流域水生態(tài)監(jiān)控技術(shù)體系并已運(yùn)行，初步建立了流域水生態(tài)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)及業(yè)務(wù)化運(yùn)行模式，具備太湖流域水生態(tài)監(jiān)測與監(jiān)控能力，建立太湖流域水生態(tài)網(wǎng)絡(luò)體系，實(shí)現(xiàn)水生態(tài)系統(tǒng)長期動(dòng)態(tài)變化監(jiān)控、流域生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)識別及防范等功能。此外，當(dāng)前長江流域水環(huán)境監(jiān)測工作尚處于各部門各自為政、分散開展的狀態(tài)，長江生態(tài)環(huán)境兩會(huì)代表建議盡快構(gòu)建全流域規(guī)范統(tǒng)一的監(jiān)測體系，以支撐長江流域生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作[1,2]。

1 流域綜合環(huán)境監(jiān)測存在的問題

1.1 缺乏統(tǒng)一認(rèn)識

流域綜合環(huán)境監(jiān)測工作針對運(yùn)行期目前缺乏統(tǒng)一認(rèn)識，在水電運(yùn)行基本屬于零排放零污染的普遍認(rèn)知下，水庫運(yùn)行蓄水對流域河段的水環(huán)境、生態(tài)環(huán)境的影響重視程度不夠高；此外，在水電建設(shè)期間對環(huán)境生態(tài)影響評估體系已經(jīng)成熟的前提下，對于運(yùn)行期，目前還未有明確的、統(tǒng)一的評估體系。

1.2 制度尚不健全

我國目前雖然有《關(guān)于保護(hù)和改善環(huán)境的若干規(guī)定》《環(huán)境保護(hù)法》《水污染防治法》等關(guān)于水資源和水環(huán)境的法律法規(guī)，但是并沒有制定針對相關(guān)流域環(huán)境綜合管理及保護(hù)的法律法規(guī)[3]。此外流域開發(fā)運(yùn)行管理企業(yè)也缺少對所屬在運(yùn)電站生態(tài)環(huán)境相關(guān)的規(guī)定，流域整體缺乏統(tǒng)一的制度標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)據(jù)質(zhì)量保證措施尚待建立，針對運(yùn)行期的生態(tài)環(huán)境監(jiān)管機(jī)制有待加強(qiáng)。

1.3 未實(shí)現(xiàn)智慧化管理

從信息化發(fā)展角度看，以物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能為代表的信息技術(shù)發(fā)展，已使流域環(huán)境綜合監(jiān)測工作具備發(fā)展基礎(chǔ)；不斷提升的設(shè)備智能化水平，也為流域環(huán)境綜合監(jiān)測工作創(chuàng)造了良好的技術(shù)支撐。目前建設(shè)期的環(huán)境監(jiān)測工作普遍存在不統(tǒng)一、不鏈接的問題，無法滿足當(dāng)前運(yùn)行期流域化綜合監(jiān)測的要求，必須通過智慧化管理打破信息孤島，將數(shù)據(jù)、技術(shù)、管理三者融合，使業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)量化、標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化，建立集中共享的統(tǒng)一流域環(huán)境綜合監(jiān)測平臺(tái)。

2 運(yùn)行期綜合環(huán)境監(jiān)測體系架構(gòu)

針對目前國內(nèi)流域環(huán)境監(jiān)測的現(xiàn)狀和問題，運(yùn)行期流域水電綜合環(huán)境監(jiān)測體系搭建主要從建立管理制度、數(shù)據(jù)統(tǒng)一管控、加強(qiáng)過程管控、智能分析和預(yù)警4個(gè)方面出發(fā)。

2.1 建立管理制度

運(yùn)行期流域環(huán)境監(jiān)測管理制度的構(gòu)建是流域綜合環(huán)境監(jiān)測的基礎(chǔ)，有力的保障了流域環(huán)境監(jiān)測工作的開展，促進(jìn)流域環(huán)境監(jiān)測工作的規(guī)范性、嚴(yán)謹(jǐn)性，確保了各水電梯級權(quán)責(zé)，完善了監(jiān)測質(zhì)量的監(jiān)督考核方式。

（1）制定流域環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量監(jiān)督規(guī)定

流域環(huán)境監(jiān)測內(nèi)容的制定要注重運(yùn)行期實(shí)地情況，嚴(yán)格監(jiān)控流域環(huán)境管理相關(guān)設(shè)備的使用，保證設(shè)備使用符合國家國標(biāo)、行標(biāo)要求，對于流域內(nèi)環(huán)境、生態(tài)變化數(shù)據(jù)進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)控與實(shí)時(shí)的記錄，確保監(jiān)測全過程標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、權(quán)威。

（2）完善流域環(huán)境監(jiān)測資質(zhì)認(rèn)定機(jī)制

對執(zhí)行流域環(huán)境監(jiān)測作業(yè)機(jī)構(gòu)的業(yè)務(wù)水平進(jìn)行嚴(yán)格的認(rèn)定和篩選，建立資質(zhì)認(rèn)定機(jī)制，確保相關(guān)作業(yè)人員擁有從業(yè)資格和從業(yè)水平，保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和嚴(yán)謹(jǐn)性。

（3）制定流域環(huán)境監(jiān)測權(quán)責(zé)制度

制定流域環(huán)境監(jiān)測工作權(quán)責(zé)制度，明確各水電梯級監(jiān)測工作內(nèi)容、監(jiān)測工作職責(zé)、監(jiān)測工作頻次等內(nèi)容，及時(shí)追究工作不到位等情況導(dǎo)致環(huán)境、生態(tài)惡化的責(zé)任，對于流域環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行嚴(yán)格管控，對于數(shù)據(jù)狀況虛報(bào)、不報(bào)、漏報(bào)的行為進(jìn)行嚴(yán)格的責(zé)任追究。

2.2 數(shù)據(jù)統(tǒng)一管控

針對全流域運(yùn)水電梯級的環(huán)境、生態(tài)數(shù)據(jù)，建立專項(xiàng)環(huán)保數(shù)據(jù)庫，進(jìn)行統(tǒng)一數(shù)據(jù)整理工作，嚴(yán)格執(zhí)行數(shù)據(jù)規(guī)范，確保全流域環(huán)保數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、一致、準(zhǔn)確，便于多年環(huán)保數(shù)據(jù)的橫向縱向?qū)Ρ确治?。綜合考慮多個(gè)水電梯級聯(lián)合運(yùn)行對流域的環(huán)境影響，主要采集每個(gè)運(yùn)行水電梯級的水環(huán)境監(jiān)測、水生生態(tài)監(jiān)測和陸生生態(tài)監(jiān)測[4]三個(gè)方面數(shù)據(jù)。

（1）水環(huán)境監(jiān)測

水環(huán)境監(jiān)測主要采集生活污水水污染常規(guī)指標(biāo)，各河道斷面水污染常規(guī)指標(biāo)、國家水污染排放總量控制指標(biāo)、河段已有污染特征指標(biāo)等；同時(shí)采集表層水溫和垂向水溫?cái)?shù)據(jù)。

（2）水生生態(tài)監(jiān)測

水生生態(tài)監(jiān)測主要采集包括各河道斷面的水生生境、浮游植物、浮游動(dòng)物、底棲動(dòng)物、水生植物、著生藻類、魚類資源等監(jiān)測數(shù)據(jù)。

（3）陸生生態(tài)監(jiān)測

陸生生態(tài)監(jiān)測主要采集各監(jiān)測點(diǎn)位的動(dòng)植物種群、數(shù)量、質(zhì)量和分布狀態(tài)等數(shù)據(jù)。

2.3 加強(qiáng)過程管控

傳統(tǒng)環(huán)境監(jiān)測工作主要為實(shí)地監(jiān)測后出具監(jiān)測報(bào)告，對監(jiān)測過程的管控處于缺失狀態(tài)，有資質(zhì)的單位開展環(huán)境監(jiān)測工作存在過程不透明的現(xiàn)象，導(dǎo)致監(jiān)測報(bào)告結(jié)果與現(xiàn)場實(shí)地觀察結(jié)果不符的情況時(shí)有發(fā)生，無法保證監(jiān)測結(jié)果的準(zhǔn)確性。需要通過智慧化手段，運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，強(qiáng)化監(jiān)測過程管控，實(shí)時(shí)上傳監(jiān)測工作動(dòng)態(tài)，捕捉監(jiān)測設(shè)備運(yùn)行狀況，對實(shí)施人員進(jìn)行查驗(yàn)，確保監(jiān)測工作實(shí)施過程中嚴(yán)格執(zhí)行國家、地方相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求，從源頭保證各項(xiàng)數(shù)據(jù)來源的真實(shí)性、準(zhǔn)確性、嚴(yán)謹(jǐn)性。

2.4 智能分析和預(yù)警

基于環(huán)保數(shù)據(jù)庫，進(jìn)一步挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值，建立多年流域生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)分析對比模型，運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)等數(shù)據(jù)分析工具對統(tǒng)一流域生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)分析。在流域整體生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)量龐大的前提下，使用大數(shù)據(jù)的智能分析技術(shù)可以顯著提高數(shù)據(jù)分析效率。此外，通過智能數(shù)據(jù)分析，結(jié)合過程管控，智能檢測異常數(shù)據(jù)來源，及時(shí)預(yù)警流域生態(tài)環(huán)境變化風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)自動(dòng)識別、風(fēng)險(xiǎn)智能管控。

3 結(jié)論

當(dāng)前，國家高度重視生態(tài)文明建設(shè)，將生態(tài)文明建設(shè)上升為國家戰(zhàn)略，納入“五位一體”總體布局，做出一系列重大決策部署，出臺(tái)《生態(tài)文明體制改革總體方案》，實(shí)施大氣、水、土壤污染防治行動(dòng)計(jì)劃；國家有關(guān)部委明文要求建立流域綜合監(jiān)測體系，提升流域水電管理能力；要求開展對主要河流、大中型水電站系統(tǒng)開展流域水電綜合監(jiān)測工作，國家對流域生態(tài)環(huán)境文明建設(shè)的認(rèn)識高度、實(shí)踐深度、推進(jìn)力度前所未有。因此，針對目前流域水電運(yùn)行期生態(tài)環(huán)境綜合監(jiān)測工作開展的現(xiàn)狀和問題，由此提出運(yùn)行期的流域整體綜合監(jiān)測體系設(shè)想，此外積極運(yùn)用大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等信息化手段，進(jìn)一步保證監(jiān)測工作質(zhì)量和效率，為流域生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展研究提供支持。

[1] 太湖流域(江蘇)水生態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)與業(yè)務(wù)化運(yùn)行示范課題取得進(jìn)展為流域水生態(tài)健康管理提供支撐,中國人民共和國生態(tài)環(huán)境部, 2016, http://www.zhb.gov.cn/home/ztbd/rdzl/swrfzjh/mtbd/201607/t20160712_360530.shtml.

[2] 潘海婷, 胡恒平, 張艷. 構(gòu)建長江流域統(tǒng)一監(jiān)測體系, 中國人民共和國生態(tài)環(huán)境部, 2017,http://www.zhb.gov.cn/home/ztbd/rdzl/swrfzjh/mtbd /201703/t20170314_408146.shtml

[3] 楊玉川, 羅宏, 張征, 肖朝明, 蘆家娟, 王薇. 我國流域水環(huán)境管理現(xiàn)狀[J]. 北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版), 2005,4(1): 20-24.

[4] 史芠萊. 水電梯級開發(fā)流域綜合監(jiān)測體系建設(shè)的構(gòu)想[J]. 資源節(jié)約與環(huán)保, 2017(9): 45-46.

The Idea of Using Intelligent Means to Build Comprehensive Environmental Monitoring System for Hydropower Operation Period in River Basin

WANG Chongshi, ZHAO Yue, HUANG Yuanjia, JIN Yiling

(DADU River Hydropower Development Co., Ltd., Chengdu 610041, China)

In the current wave of hydropower development, as the goverment further enhanced the requirements for ecological and environmental civilization, measures are taken to protect basin hydropower environment and water conservation, and also attention are paid to environmental and ecological problems brought about by basin hydropower operation. In order to study the influence of hydropower station operation on the ecological environment of river basin, and put forward the solutions for the operation period watershed management, it is necessary to build the intelligent hydropower operation period watershed comprehensive monitoring system. This paper describes the present situation of the comprehensive environmental monitoring in the operation period, the existing problems, and the idea of the construction of the comprehensive environmental monitoring system in the running period by the intelligent means.

intelligent power station; basin hydropower; running period; integrated environmental monitoring

TM622

A

1000-3983(2018)06-0084-03

2018-03-15

王充實(shí)（1988-），2014年1月畢業(yè)于澳大利亞科廷科技大學(xué)電力工程專業(yè)，現(xiàn)從事水電運(yùn)行、環(huán)保低碳相關(guān)工作，變頻技術(shù)的研究。