水資源管理模式發(fā)展趨勢(shì)探析

摘要：隨著工業(yè)進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展，水污染亦日趨嚴(yán)重，已對(duì)人類的生存安全構(gòu)成重大威脅，成為人類健康、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重大障礙。水安全與水資源管理是全球戰(zhàn)略問(wèn)題，如何進(jìn)行水資源管理和研究也是當(dāng)今社會(huì)面臨的難題。本文就水資源管理模式發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行闡述。

關(guān)鍵詞：水資源;管理模式;發(fā)展趨勢(shì)

中圖分類號(hào)：X22 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-672X（2020）04-0-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.04.130

Abstract：With the development of industry and society，water pollution is becoming more and more serious，which has become a major threat to human survival and safety and a major obstacle to human health，economic and social sustainable development.Water security and water resource management are global strategic issues.How to manage and research water resource is also a problem facing the society today.This paper describes the development trend of water resource management mode.

Key words：Water resources;Management mode;Development trend

1 背景

我國(guó)也是嚴(yán)重缺水的國(guó)家，全國(guó)人均水資源占有量?jī)H為2075立方米，是世界人均水平的四分之一。我國(guó)具有輝煌與痛苦的治水歷史，有專業(yè)與敬業(yè)的治水前輩，在新時(shí)期將面臨更艱巨復(fù)雜的挑戰(zhàn)。對(duì)于治水管理與研究的要求：以前是抗洪、抗旱、發(fā)電等，現(xiàn)在是管好、用好、保護(hù)好。同時(shí)也為我國(guó)目前的水資源管理提供了可以借鑒的經(jīng)驗(yàn)。

目前全世界的淡水資源僅占其總水量的2.5%，其中70%以上被凍結(jié)在南極和北極的冰蓋中，加上難以利用的高山冰川和永凍積雪，有86%的淡水資源難以利用。人類真正能夠利用的淡水資源是江河湖泊和地下水中的一部分，僅占地球總水量的0.26%。根據(jù)報(bào)告顯示，目前全球有近一半人口，約36億人居住在每年至少缺水時(shí)長(zhǎng)達(dá)1個(gè)月的地區(qū)，其中亞洲約占四分之三。而到2050年，這個(gè)數(shù)字可能會(huì)增至57億人。目前人類每年消耗4600立方公里的水資源，有7成用于耕作，2成用于工業(yè)，1成當(dāng)為家用。

2 水資源管理的重要性

一個(gè)家庭每天要消耗40升水，生產(chǎn)一杯牛奶需要200升水，而生產(chǎn)一公斤肉則需要15，000升水，這相當(dāng)于消耗一個(gè)四口之家一年的用水量。其他影響水資源管理不善的因素還有人口的不斷增加以及缺乏適當(dāng)基礎(chǔ)設(shè)施。如今，全球水資源面臨無(wú)數(shù)的挑戰(zhàn)，例如人口增長(zhǎng)、移民、生態(tài)系統(tǒng)污染、水資源再利用、水權(quán)等等。獲得水資源是一項(xiàng)基本人權(quán)，以有效的方式使用水資源是至關(guān)重要的。

隨著中國(guó)社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，水資源污染現(xiàn)象已經(jīng)越來(lái)越嚴(yán)重，同時(shí)也很大程度制約了中國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的步伐，中國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所需要的用水量非常巨大，因此水資源一旦受到污染，首先受到影響的便是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。

除此之外，污水灌溉會(huì)破壞農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境，同時(shí)也會(huì)損害到土壤質(zhì)量，當(dāng)污水所含的污染量超過(guò)了其自凈能力后，土壤會(huì)因重金屬和有機(jī)物的含量超標(biāo)而受到嚴(yán)重污染，其酸堿性也會(huì)發(fā)生變化，進(jìn)而嚴(yán)重制約著中國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的質(zhì)量和產(chǎn)量

3 水資源管理的模式

3.1 高效節(jié)水灌溉

農(nóng)業(yè)是用水大戶，占用水總量的60%多。行業(yè)節(jié)水重點(diǎn)抓農(nóng)業(yè)。2016-2017年中央投資232億元，對(duì)248處大型灌區(qū)、262處重點(diǎn)中型灌區(qū)節(jié)水配套改造和70處大型灌排泵站更新改造，同步推進(jìn)灌區(qū)用水計(jì)量設(shè)施建設(shè)。同時(shí)大力發(fā)展以噴、滴灌為主的高效節(jié)水灌溉，積極推進(jìn)東北節(jié)水增糧、西北節(jié)水增效、華北節(jié)水壓采、南方節(jié)水減排等一批區(qū)域規(guī)?；咝Ч?jié)水灌溉。截至2017年底，全國(guó)新增高效節(jié)水灌溉面積1億多畝。

通過(guò)發(fā)展高效節(jié)水灌溉，由“澆地”變“澆作物”，徹底告別“大水漫灌”。5年來(lái)，農(nóng)田灌溉水有效利用率與傳統(tǒng)灌溉相比可節(jié)水20%～50%。在保障國(guó)家糧食安全同時(shí)，農(nóng)業(yè)灌溉用水總量實(shí)現(xiàn)零增長(zhǎng)。

3.2 加強(qiáng)節(jié)水技術(shù)

全面加強(qiáng)工業(yè)、服務(wù)業(yè)和生活節(jié)水。國(guó)家公布兩批國(guó)家鼓勵(lì)的工業(yè)節(jié)水工藝、技術(shù)和裝備目錄和一批高耗水工藝、技術(shù)和裝備淘汰目錄，推廣節(jié)水工藝、技術(shù)和設(shè)備，重點(diǎn)實(shí)施高耗水工業(yè)行業(yè)節(jié)水技術(shù)改造。加強(qiáng)城鎮(zhèn)公共供水管網(wǎng)改造，普及應(yīng)用生活節(jié)水器具;大力推進(jìn)高耗水服務(wù)業(yè)節(jié)水技術(shù)改造，嚴(yán)控高爾夫、洗浴洗車(chē)等高耗水服務(wù)業(yè);全面開(kāi)展節(jié)水型單位和居民小區(qū)建設(shè)。

4 水資源管理模式發(fā)展趨勢(shì)

4.1 智能水資源管理模式

隨著城市化進(jìn)程的加快，用水量也在快速增長(zhǎng)。有效利用現(xiàn)有水資源是提高水質(zhì)的重要途徑，而更好地進(jìn)行資源規(guī)劃就顯得尤為重要。

物聯(lián)網(wǎng)有助于有效控制水資源，因此開(kāi)發(fā)高效優(yōu)化的智能水監(jiān)測(cè)系統(tǒng)至關(guān)重要。通過(guò)智能水管理系統(tǒng)，特別是在城市地區(qū)提供了更好的灌溉設(shè)施。由于發(fā)生了如此多的滲漏事件，各種調(diào)查報(bào)告得出結(jié)論，每年花費(fèi)大約25億美元用于檢測(cè)和修復(fù)水資源泄漏。如果企業(yè)開(kāi)始在水資源管理系統(tǒng)中采用物聯(lián)網(wǎng)，那么每年可節(jié)省71億至125億美元。不僅如此，人們開(kāi)始在家里采用智能供水系統(tǒng)。

智能的水監(jiān)測(cè)功能幫助水資源解決方案提供商開(kāi)發(fā)智能水管理解決方案，這些廠商精通實(shí)時(shí)水泄漏檢測(cè)、水質(zhì)監(jiān)測(cè)、通過(guò)傳感器進(jìn)行水管理等。這類系統(tǒng)有助于了解實(shí)時(shí)水壓、水位、溫度、水流等關(guān)鍵因素。然而，并非每個(gè)公司都有一個(gè)實(shí)時(shí)先進(jìn)的功能，可以確定預(yù)測(cè)分析和實(shí)時(shí)變化因素。

4.2 智能水資源管理模式的優(yōu)勢(shì)

提高效率，采用智能水資源管理模式可以通過(guò)實(shí)時(shí)操作，企業(yè)可以使用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)做出更明智的決策。這些實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)有助于控制運(yùn)營(yíng)流程中發(fā)生的威脅，從而在運(yùn)營(yíng)成本之前做出決策，并降低運(yùn)營(yíng)成本。來(lái)自傳感器的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和減少的人為干預(yù)有助于改善水資源管理實(shí)踐。

增加收入，對(duì)所有設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控有助于降低總體管理成本，并顯著降低維護(hù)成本，節(jié)省能源成本，改善運(yùn)營(yíng)流程，降低基礎(chǔ)設(shè)施成本，并最大限度地減少人為干預(yù)。水資源行業(yè)中主要的成本消耗因素之一是流動(dòng)性，即將水資源從一個(gè)地方移動(dòng)到另一個(gè)地方。降低流通成本以及水的使用會(huì)帶來(lái)更高的收入。

更高的生產(chǎn)力和效率，在物聯(lián)網(wǎng)的幫助下，人們可以確定實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和信息，從而做出更明智的業(yè)務(wù)決策。這些預(yù)測(cè)性維護(hù)功能有助于預(yù)測(cè)即將發(fā)生的故障并立即修復(fù)風(fēng)險(xiǎn)。因此，這提高了系統(tǒng)的生產(chǎn)率和效率。

最低的維護(hù)成本，一項(xiàng)工業(yè)研究表明，30%的預(yù)防性維護(hù)活動(dòng)是在很短的時(shí)間內(nèi)完成的。此外，同一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，其中45%的努力沒(méi)有產(chǎn)生任何結(jié)果，隨后，這導(dǎo)致了資產(chǎn)管理的失敗。智能水監(jiān)控系統(tǒng)提供預(yù)測(cè)性維護(hù)功能，IBM公司的一項(xiàng)研究表明，使用傳感器數(shù)據(jù)并將故障排除70%，停機(jī)時(shí)間減少50%，計(jì)劃維修減少12%。找到所有資產(chǎn)的實(shí)時(shí)位置并降低維護(hù)成本，有助于最大限度地減少水資源行業(yè)中發(fā)生的泄漏事件。

改進(jìn)和透明資產(chǎn)利用率，物聯(lián)網(wǎng)傳感器還提供有助于實(shí)時(shí)跟蹤資產(chǎn)的數(shù)據(jù)，提供對(duì)流程的實(shí)時(shí)可見(jiàn)性。 通過(guò)實(shí)時(shí)資產(chǎn)跟蹤，企業(yè)可以監(jiān)控飲用水、pH值、溫度、水壓等參數(shù)。不僅如此，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)還會(huì)告訴企業(yè)更多有關(guān)端到端流程中發(fā)生的盜竊事件的信息。物聯(lián)網(wǎng)分析可消除這些行為，并提供實(shí)時(shí)視圖，以便企業(yè)做出明智的業(yè)務(wù)決策。

5 總結(jié)

人們的生活水平隨著時(shí)代的進(jìn)步和科技的發(fā)展越來(lái)越先進(jìn)，但任何事物都存在雙面性。有利就必然有弊，所以對(duì)于環(huán)境的污染幾乎到看我們?nèi)庋劭梢?jiàn)的一個(gè)嚴(yán)重的地步，尤其是對(duì)于水資源的污染更是嚴(yán)重，但我們身處于的是一個(gè)大數(shù)據(jù)時(shí)代，是一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)是時(shí)代。物聯(lián)網(wǎng)為許多行業(yè)帶來(lái)了巨大的優(yōu)勢(shì)，為數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控和解決問(wèn)題開(kāi)辟了新的途徑。尤其是對(duì)于人口大國(guó)的中國(guó)而言，水資源是管理模式現(xiàn)代化是具有重要意義。

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收稿日期：2020-02-09

作者簡(jiǎn)介：王菲（1982-），女，漢族，?？茖W(xué)歷，水利助理工程師，研究方向?yàn)樗Y源管理。