基于《水資源優(yōu)化配置理論及應用案例》探索計算機技術對水資源優(yōu)化利用的輔助作用

武朝霞 匡麗虹

我國水資源的顯著特點是水資源短缺且分布不均，加上水污染問題日益突出，水資源的利用狀況不容樂觀，制約了社會經濟的高質量發(fā)展。水資源的優(yōu)化利用能有效增加水資源的利用效能，引入先進的計算機技術，并將其應用于水資源的優(yōu)化配置和利用中，具有重要的現(xiàn)實意義?！端Y源優(yōu)化配置理論及應用案例》一書以水資源優(yōu)化配置和解決區(qū)域性缺水問題為導向，用實際案例系統(tǒng)闡述水資源優(yōu)化利用與管理的工作機理，為水資源優(yōu)化配置提供了可靠依據。

該書第一章介紹南水北調中線工程河南受水區(qū)概況，以此為實例介紹了其供水情況；第二章為水資源系統(tǒng)動力學特征分析方法研究；第三章對南水北調中線工程河南受水區(qū)水資源的系統(tǒng)動力學特征進行分析；第四章介紹復雜系統(tǒng)水文水資源要素預測模型；第五章對城市生態(tài)環(huán)境需水量及評價指標體系進行研究；第六章介紹復雜水資源系統(tǒng)合理配置的理論體系；第七章為復雜水資源系統(tǒng)的多目標優(yōu)化配置模型及求解；第八章介紹南水北調中線工程河南受水區(qū)水資源的合理配置；第九章對典型城市（ 鄭州市） 的水資源配置方案進行了研究；第十章為南水北調水價分析；第十一章整體介紹了南水北調中線工程河南段水資源的優(yōu)化利用與管理決策系統(tǒng)。

從《水資源優(yōu)化配置理論及應用案例》一書中，可以了解水資源優(yōu)化配置與水資源管理的工作機理，同時反映了計算機技術對水資源優(yōu)化配置的重要輔助作用。近年來，國家非常重視水利信息化建設，出臺了《水利部信息化建設與管理辦法》，為借助計算機技術開展水資源優(yōu)化利用提供了政策依據，更好地服務社會經濟發(fā)展。計算機技術對水資源優(yōu)化利用的輔助作用主要體現(xiàn)在預測、調度等關鍵技術上。

一是水資源預測云計算。水資源不僅是自然資源，更是經濟資源，因此水資源的優(yōu)化利用與社會經濟發(fā)展密切相關。對水資源總量進行預測，能夠為水資源優(yōu)化利用奠定基礎。水資源總量預測需要考慮多個方面的內容，例如水循環(huán)、水分配、水資源調控過程等，將歷年相關水資源信息基于分布式計算架構進行云計算處理，可以模擬得出水資源預測結果。同時還應當注意，在進行水資源預測云計算的過程中需要不斷提升水資源數據的準確度，以提高預測的精準度。但是，水資源總量預測往往受到多種因素影響，例如水資源預測云計算模型設計不同、水資源信息不完整等，導致水資源總量預測存在一定的技術難點，尚需進一步研究?？偟膩碚f，相較于傳統(tǒng)預測方式，水資源預測云計算的準確性更高，為水資源的優(yōu)化利用創(chuàng)造了良好的基礎。

二是水資源供給智慧調度。水資源供給智慧調度是在對水資源總量進行合理預測的基礎上開展的。整合水資源信息，將水資源短缺的地區(qū)與水資源充足的地區(qū)相互匹配，進行水資源調配，有助于更好地優(yōu)化利用水資源。通過水資源供給智慧調度技術，能夠從時間、空間等多個維度進行綜合考慮，改善水資源配置的不確定性，降低相關風險。水資源種類多樣，包括地表水、地下水及非常規(guī)水（雨水、再生水等），針對不同種類的水資源，進行優(yōu)化配置時要區(qū)別對待。例如對地表水進行調配時，應當首要考慮地表水的供應能力；在對地下水進行調配時，不僅要考慮地下水的儲備能力，還要注意解決地下水開采可能產生的后續(xù)問題；在對非常規(guī)水資源進行調配時，一方面對雨水資源的實時調度要充分合理，另一方面要對再生水等水資源進行統(tǒng)籌管理，這樣才能讓非常規(guī)水發(fā)揮更大的作用。

三是水資源管理精準投遞。水資源管理精準投遞面臨較為復雜的環(huán)境因素，在實現(xiàn)水資源管理精準投遞之前，需要對水資源優(yōu)化利用的整個過程提前進行準確模擬，這樣有助于掌握水資源的實時狀態(tài)，實時監(jiān)控整個水資源調度過程。水資源優(yōu)化利用模擬內容包括水源水質監(jiān)測、水量監(jiān)測、緊急情況預警等，要在當地水情、旱情及對水資源的具體需求等數據基礎上，對未來相應情況進行科學預測，在此基礎上實現(xiàn)水資源精準投遞。通過水資源管理投遞系統(tǒng)，能夠基于不同地區(qū)的具體情況，優(yōu)化精準投遞路徑，避免水資源在投遞過程中出現(xiàn)超負荷情況或浪費現(xiàn)象，提高水資源利用效率。

隨著中國社會經濟的不斷發(fā)展，水資源短缺及不平衡問題也應當得到解決，在計算機技術的加持下，水資源管理可以創(chuàng)新應用水資源預測云計算、水資源供給智慧調度、水資源管理精準投遞等關鍵技術，實現(xiàn)復雜時空下水資源的優(yōu)化利用，顯著提升水資源的利用效能。水資源管理相關從業(yè)人員可以通過參考《水資源優(yōu)化配置理論及應用案例》一書，學習水資源優(yōu)化配置的相關理論知識，推動計算機技術在水資源管理中的深入應用。