黃河內(nèi)蒙古段水量調(diào)度技術(shù)服務(wù)優(yōu)化研究

□王天曉 張琳 田雅婷

黃河內(nèi)蒙古段河道的情況復(fù)雜，沿黃取用水戶多，水量調(diào)度工作的重要性不言而喻。水量調(diào)度技術(shù)服務(wù)工作是保障調(diào)度任務(wù)完成的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，要從信息獲取、信息發(fā)布、綜合分析等方面加大力度、不斷創(chuàng)新，才能進(jìn)一步做好黃河內(nèi)蒙古段水量調(diào)度的技術(shù)支撐，落實(shí)最嚴(yán)格的水資源管理制度。

近年來，受黃河來水量持續(xù)偏少的影響，黃河水資源的供需矛盾日益尖銳，這對黃河水量調(diào)度工作無疑是巨大的挑戰(zhàn)。面對如此嚴(yán)峻的形勢，黃河內(nèi)蒙古段的水量調(diào)度工作依然取得了階段性的成果，認(rèn)真貫徹“節(jié)水優(yōu)先、空間均衡、系統(tǒng)治理、兩手發(fā)力”的治水思路，積極踐行“治河為民、人水和諧”的理念，著力落實(shí)最嚴(yán)格的水資源管理制度，保障供水安全，不斷優(yōu)化調(diào)度體系。現(xiàn)已建立水量、水質(zhì)、水庫調(diào)蓄及分凌補(bǔ)水聯(lián)合調(diào)度體系，不僅保障了流域及相關(guān)地區(qū)的用水，也進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了黃河水資源的可持續(xù)利用，促進(jìn)了黃河流域及相關(guān)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和生態(tài)環(huán)境改善。

一、黃河內(nèi)蒙古段概況

黃河內(nèi)蒙古段全長840千米，流經(jīng)烏海市、阿拉善盟、巴彥淖爾市、鄂爾多斯市、包頭市、呼和浩特市、烏蘭察布市等7個盟市，其中包括海勃灣水利樞紐、烏梁素海兩個關(guān)鍵的調(diào)蓄水節(jié)點(diǎn)，從呼和浩特市頭道拐水文站進(jìn)入山西境內(nèi)。黃河內(nèi)蒙古段地形復(fù)雜，河道演變頻繁，降水量偏少，泥沙淤積嚴(yán)重，卻承擔(dān)了內(nèi)蒙古西部地區(qū)的主要水源重任，沿黃各盟市的工業(yè)、農(nóng)業(yè)用水幾乎全部依賴于黃河上游來水。

黃河內(nèi)蒙古段流經(jīng)的河套灌區(qū)，位于黃河上中游的沖積平原上，是沿黃的取用水大戶。

二、黃河內(nèi)蒙古段水量調(diào)度技術(shù)服務(wù)現(xiàn)狀

（一）黃河水量調(diào)度預(yù)案編制

面對嚴(yán)峻的黃河水量調(diào)度形勢，水量調(diào)度的預(yù)案編制工作顯得尤為重要，及時提出合理、完善的應(yīng)對方案，才能應(yīng)對灌溉期內(nèi)黃河內(nèi)蒙古段來水偏枯的不利形勢，最大可能地兼顧沿黃各盟市生活、生產(chǎn)及生態(tài)環(huán)境的用水需求。

現(xiàn)行黃河內(nèi)蒙古段預(yù)案編制時間為每年年初,待黃委下達(dá)水量指標(biāo)后，編制當(dāng)年4月—6月黃河內(nèi)蒙古段水量調(diào)度預(yù)案。預(yù)案需要充分考慮調(diào)度期前海勃灣水利樞紐蓄水及烏梁素海分凌補(bǔ)水過程，在此基礎(chǔ)上根據(jù)水量指標(biāo)、流量控制指標(biāo)進(jìn)行分水。調(diào)度期按照以供定需的原則，根據(jù)各用水戶用水計(jì)劃及可耗水指標(biāo)，結(jié)合黃河來水的過程，以優(yōu)先安排居民的生活用水，按計(jì)劃配置工業(yè)、農(nóng)業(yè)用水，兼顧必要的生態(tài)用水、電調(diào)服從的原則，以及按候調(diào)度、總量控制、按月結(jié)算的原則來進(jìn)行調(diào)度。根據(jù)石嘴山斷面下泄控制流量、控制斷面水量調(diào)度預(yù)警指標(biāo)、用水戶用水計(jì)劃，通過對海勃灣水利樞紐及烏梁素海的聯(lián)合調(diào)度，在保證巴彥高勒、三湖河口和頭道拐斷面流量不低于預(yù)警流量的同時，最大限度地滿足計(jì)劃用水，實(shí)現(xiàn)水量、流量、水質(zhì)調(diào)度滿足不超指標(biāo)、提高效率、不跨紅線的要求，充分發(fā)揮黃河水資源的利用效率和效益。

（二）黃河水量調(diào)度信息監(jiān)測

各取水口的用水信息監(jiān)測是保證黃河水量調(diào)度預(yù)案執(zhí)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，從用水?dāng)?shù)據(jù)的采集、傳輸，到匯總、分析，每一步都必須做到準(zhǔn)確、及時，從而保障預(yù)案執(zhí)行到位，確保用水量不超過控制指標(biāo)。

現(xiàn)行黃河水量調(diào)度的信息監(jiān)測手段包括實(shí)時用水量監(jiān)控、定期用水量報(bào)告兩種方式，能夠?qū)ο嚓P(guān)的取用水口可能超計(jì)劃用水或控制斷面流量可能小于控制指標(biāo)的情況，提前發(fā)出預(yù)警信息，確保用水量不超過控制指標(biāo)。

1.實(shí)時用水量監(jiān)控

實(shí)時用水量監(jiān)控主要運(yùn)用黃河水量調(diào)度業(yè)務(wù)處理系統(tǒng)、黃河水量調(diào)度綜合監(jiān)視系統(tǒng)，在取用水口安裝監(jiān)測、監(jiān)視設(shè)備，實(shí)時獲取斷面流量，同步上傳系統(tǒng)，從而起到遠(yuǎn)程實(shí)時監(jiān)控的作用。同時，對河套灌區(qū)等取用水關(guān)鍵部門采取人工監(jiān)測的手段予以輔助，以核準(zhǔn)真實(shí)、準(zhǔn)確的斷面流量，保證實(shí)時的用水量監(jiān)控扎實(shí)到位。

2.信息系統(tǒng)實(shí)時監(jiān)測及監(jiān)控

黃河水量調(diào)度業(yè)務(wù)處理系統(tǒng)是黃委于2014年啟動運(yùn)行的實(shí)時監(jiān)測系統(tǒng)，運(yùn)行機(jī)制為各取用水口實(shí)時監(jiān)測設(shè)備自動上傳系統(tǒng)并自動上報(bào)。黃河水量調(diào)度綜合監(jiān)視系統(tǒng)是黃委于2015年啟動運(yùn)行的實(shí)時監(jiān)視系統(tǒng)，作為監(jiān)測系統(tǒng)的輔助，該系統(tǒng)增加了可視設(shè)備，可隨時實(shí)景查看取用水口的情況，實(shí)現(xiàn)對沿黃各取用水口運(yùn)行實(shí)況的監(jiān)視和查詢，使得信息的上傳下達(dá)更加直觀、準(zhǔn)確、高效，切實(shí)提高了黃河水量調(diào)度工作的效率。

3.河套灌區(qū)入黃水量人工監(jiān)測

在河套灌區(qū)退入黃河的二閘、三閘、四閘、六閘和烏梁素海退水渠監(jiān)測斷面進(jìn)行水位和流量監(jiān)測。在水位基本無變幅（≤3厘米）的情況下，各退水?dāng)嗝婷刻?時同步監(jiān)測；水位變幅＞3厘米時隨時監(jiān)測；水位變幅≥5厘米時進(jìn)行流速儀實(shí)測。各監(jiān)測斷面做到隨測、隨記、隨分析、隨計(jì)算，于當(dāng)日22時發(fā)送到內(nèi)蒙古黃河水情信息服務(wù)系統(tǒng)，水情部門下載后點(diǎn)繪日水位流量過程線，計(jì)算各斷面的日退水量，按灌區(qū)排水和烏梁素海退水兩項(xiàng)每5日累計(jì)后報(bào)送上級部門。

4.定期用水量監(jiān)控

定期用水量監(jiān)控主要包括旬報(bào)、月報(bào)和年報(bào)。用水量旬報(bào)、月報(bào)是準(zhǔn)確反映固定時段用水量的階段性報(bào)告，是后期對用水量做對比、分析綜合性報(bào)告的可靠基礎(chǔ)，一般是每10天進(jìn)行一次用水統(tǒng)計(jì)、分析和上報(bào)，每月1日、11日、21日完成水量統(tǒng)計(jì)并上報(bào)，在5月、6月調(diào)度的關(guān)鍵期按每5天進(jìn)行一次用水統(tǒng)計(jì)、分析和上報(bào)。此外，每年7月25日前要報(bào)送上一調(diào)度年度逐月?。ㄍ耍┧繄?bào)表，每年10月25日前報(bào)送7月至10月的?。ㄍ耍┧繄?bào)表，每月5日前報(bào)送上一月的?。ㄍ耍┧繄?bào)表。

（三）黃河水量調(diào)度信息發(fā)布

1.黃河水量調(diào)度簡報(bào)

黃河水量調(diào)度簡報(bào)是體現(xiàn)黃河取用水情況、斷面流量等數(shù)據(jù)的綜合報(bào)表，采用圖表結(jié)合、簡明扼要的表現(xiàn)形式對上游來水量、水庫蓄水情況、全區(qū)用水情況、取用水報(bào)送情況進(jìn)行階段性總結(jié)。2016年5月，黃河水量調(diào)度簡報(bào)首期發(fā)布，至今已發(fā)布百余期，實(shí)現(xiàn)了黃河水量調(diào)度情況綜合信息發(fā)布的規(guī)范化、常態(tài)化。

2.專題用水報(bào)告

為抓住黃河內(nèi)蒙古段水量調(diào)度的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對重要用水戶的專題用水報(bào)告必不可少。河套灌區(qū)是黃河內(nèi)蒙古段的用水大戶，農(nóng)業(yè)灌溉面積廣、時段長、頻次高。近年來，為提高灌溉效率，在將對作物的影響降到最低的前提下，河套灌區(qū)為實(shí)現(xiàn)節(jié)水灌溉作出了巨大的努力，這在專題用水報(bào)告中即有所體現(xiàn)。報(bào)告對河套灌區(qū)節(jié)水灌溉成果進(jìn)行系統(tǒng)、全面的研究，根據(jù)用水量、灌溉面積、種植結(jié)構(gòu)、灌溉時間等，計(jì)算總干灌域、沈?yàn)豕嘤蛎慨€灌溉用水量，體現(xiàn)了河套灌區(qū)近年的節(jié)水灌溉效益，為實(shí)現(xiàn)灌區(qū)灌溉過程優(yōu)化提供了可靠的依據(jù)。

3.快捷信息發(fā)布

短信、微信等作為即時通信手段，能夠有效地保證水量信息的及時發(fā)布和擴(kuò)散，緊急信息發(fā)布、簡短信息發(fā)布都離不開即時通信手段。按照現(xiàn)有的快捷信息發(fā)布頻次，一般為每年度發(fā)布300余條，基本實(shí)現(xiàn)了水量信息的高效直達(dá)，方便水調(diào)工作人員快速地掌握用水的實(shí)際情況。

三、黃河內(nèi)蒙古段水量調(diào)度技術(shù)服務(wù)存在的問題

（一）預(yù)案編制與實(shí)際聯(lián)系不夠

現(xiàn)行黃河水量調(diào)度預(yù)案編制過程主要依靠分水指標(biāo)、控制流量等關(guān)鍵數(shù)據(jù)。在總量不超指標(biāo)的基礎(chǔ)上，加上海勃灣水利樞紐蓄水、烏梁素海退水，石嘴山斷面入境流量固定，頭道拐斷面出境流量固定，每個用水戶的分水比例固定，這樣，即可將水量分給各用水戶。但在編制的過程中，由于用水需求大、分水指標(biāo)少的矛盾客觀存在，往往出現(xiàn)部分用水戶分水量過少、個別水文斷面流量過低等特殊情況，不符合河道的實(shí)際情況。另外，由于編制前對河道的實(shí)際情況及沿河水利工程等了解不夠，沒有掌握一些盟市內(nèi)小型水庫、閘壩等蓄水?dāng)?shù)據(jù)，一定程度上也會影響預(yù)案編制時數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

（二）信息監(jiān)測重視程度不夠

水量信息報(bào)送是水量調(diào)度工作的基礎(chǔ)，但個別取用水口對水量信息報(bào)送工作重視不夠，再加上上級部門對報(bào)送情況的監(jiān)督力度不大，從而導(dǎo)致信息延誤，影響了工作進(jìn)度。一方面，部分取用水口沒有指定專職工作人員負(fù)責(zé)信息錄入，經(jīng)常存在找不到工作人員錄入或者工作人員對信息錄入系統(tǒng)不熟悉的情況，部分工作人員不夠重視信息錄入工作，存在拖延、應(yīng)付的現(xiàn)象。另一方面，上級部門對報(bào)送情況的監(jiān)督力度不大，遲報(bào)、誤報(bào)的現(xiàn)象時有發(fā)生，甚至有部分取用水口私自關(guān)閉監(jiān)測或監(jiān)控系統(tǒng)，嚴(yán)重影響了信息報(bào)送的質(zhì)量和效率，不利于對水量信息的精準(zhǔn)、實(shí)時把控。

（三）信息發(fā)布方式創(chuàng)新性不夠

現(xiàn)有的黃河水量調(diào)度信息發(fā)布方式多為紙質(zhì)媒介，包括各類簡報(bào)、專報(bào)等，都會以紙質(zhì)方式進(jìn)行刊印，有緊急情況時，會使用短信、微信消息的形式，發(fā)布方式較為單一，且發(fā)布的信息只能體現(xiàn)水量、流量數(shù)據(jù)，無法直觀、動態(tài)地體現(xiàn)用水情況，信息面向的受眾面極窄，如果不具備專業(yè)的水文知識和一定的水利工作經(jīng)驗(yàn)，一定程度上難以理解所呈現(xiàn)出來的數(shù)據(jù)結(jié)果，從而使報(bào)送效率和效果均受到影響。

四、黃河內(nèi)蒙古段水量調(diào)度技術(shù)服務(wù)優(yōu)化對策

（一）多走訪，多下沉

編制黃河內(nèi)蒙古段水量調(diào)度預(yù)案的基本要求，一要符合水量分配的要求，二要符合河道的實(shí)際情況，這就需要切實(shí)地了解河道情況、了解用水戶的實(shí)際情況，多走訪、多下沉，才能在編制的過程中做到理論聯(lián)系實(shí)際，編制出可以真正落地實(shí)施的水量調(diào)度預(yù)案。一是要了解河道情況，包括不同地形、不同地區(qū)的河道情況，評價地形、降水等因素對流量等水文特征的影響。二是要了解沿河水庫情況，要掌握水庫的特征水位、相應(yīng)庫容等基本特征，了解水庫的調(diào)節(jié)周期。三是要走訪取用水戶，對取用水戶用水的周期、用途等方面做深入了解，以謀求取用水過程的進(jìn)一步調(diào)整和優(yōu)化。尤其要重視對河套灌區(qū)的灌溉定額分析，通過準(zhǔn)確、科學(xué)的計(jì)算，與近年數(shù)值進(jìn)行詳細(xì)的比對，研究河套灌區(qū)節(jié)水灌溉效益的優(yōu)化方案。四是要多和相鄰省份交流經(jīng)驗(yàn)和做法，在調(diào)度期更要及時溝通與協(xié)調(diào)，以保證更好地控制入境站、出境站的水量情況。在此基礎(chǔ)上，力求做到科學(xué)調(diào)度、合理分配，嚴(yán)格控制用水總量，優(yōu)先保障城鄉(xiāng)居民的生活生產(chǎn)用水，統(tǒng)籌兼顧生態(tài)環(huán)境用水和水利樞紐的發(fā)電用水，最大限度地優(yōu)化配置有限的水資源。

（二）多監(jiān)督，多引導(dǎo)

用水統(tǒng)計(jì)報(bào)送工作是水量調(diào)度最基本的任務(wù)，也是做好水量調(diào)度工作的基礎(chǔ)。不僅要運(yùn)用水量調(diào)度的相關(guān)平臺、系統(tǒng)，也要重視短信、郵件等傳統(tǒng)的通信方式，同時要考慮水調(diào)工作人員不同的工作習(xí)慣，確保決策層及時掌握黃河的用水情況。一是上級部門要加強(qiáng)監(jiān)督，督促沿黃各取用水口按照系統(tǒng)要求及時、準(zhǔn)確上報(bào)，明確規(guī)定各取用水口的報(bào)送方式、應(yīng)報(bào)數(shù)據(jù)、報(bào)送時間、報(bào)送責(zé)任人等內(nèi)容，形成自上而下的一體化通信系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)水量調(diào)度數(shù)據(jù)即時、準(zhǔn)確、高效的傳輸和展示。二是要加強(qiáng)對黃河水量調(diào)度工作人員的業(yè)務(wù)培訓(xùn)，提高工作人員對水調(diào)相關(guān)系統(tǒng)使用的熟練度，切實(shí)加強(qiáng)對水資源管理服務(wù)平臺、黃河水量調(diào)度綜合監(jiān)視系統(tǒng)的應(yīng)用，引導(dǎo)工作人員自覺提高主動性，為水量調(diào)度工作提供可靠的人力保障。三是沿黃各盟市、各取退水口要加強(qiáng)管理，安排專人負(fù)責(zé)人工錄入工作，及時、準(zhǔn)確報(bào)送水量信息，做好黃河水調(diào)的匯總、計(jì)算、分析、報(bào)送工作，實(shí)現(xiàn)水量調(diào)度工作的高效化、精細(xì)化，為最嚴(yán)格的水資源管理提供可靠依據(jù)。

（三）多探索，多創(chuàng)新

不斷探索和創(chuàng)新，始終是提高工作效率、優(yōu)化工作流程的不二法門。一是要運(yùn)用現(xiàn)代化的計(jì)算機(jī)手段，對水量調(diào)度過程進(jìn)行三維動畫模擬，使數(shù)據(jù)結(jié)果能夠直觀立體地表現(xiàn)出來，提高水量調(diào)度的工作效率，同時也滿足了不同受眾對信息的接受需求。二是要加強(qiáng)水量調(diào)度信息的報(bào)送效率，豐富信息的上報(bào)手段，合理運(yùn)用各類傳輸媒介，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)媒介和現(xiàn)代媒介相結(jié)合，即時短信息和詳細(xì)專報(bào)相結(jié)合，推動水量調(diào)度任務(wù)順利完成。三是要完善水量信息的計(jì)算方法，豐富水量調(diào)度信息的內(nèi)容呈現(xiàn)方式，加強(qiáng)與歷年同期均值、去年同期值等的綜合對比分析，充分表現(xiàn)用水量的變化趨勢，研究不同年份用水量的空間、時間分布，同時做好水調(diào)年、日歷年的實(shí)際用水統(tǒng)計(jì)工作，確保水量調(diào)度任務(wù)的順利完成。