水利水电工程水资源管理
姜宏伟
身份证:152221199410141614
摘要:水资源管理是水利水电工程建设与运行的核心环节,直接关系到资源配置效率、生态环境保护及社会经济协调发展。随着水利工程体系的不断扩大与水资源矛盾的日益凸显,科学化、精细化与智慧化的管理策略成为发展趋势。本文围绕水利水电工程中水资源管理的目标体系、实践问题与优化措施展开研究,深入分析水量调配、用水效率、生态调控与信息平台建设的关键路径,力求为水资源可持续管理提供理论支撑与技术指导。
关键词:水利工程;水资源管理;调度优化
一、水利水电工程中水资源管理的基础逻辑与实践困境
(一)多目标调配背景下的管理机制构建逻辑
水利水电工程在运行过程中需兼顾防洪、灌溉、发电、供水及生态保护等多种功能,对水资源调度提出多目标、多约束、多层次的协同要求。多目标管理机制需以区域水资源承载能力为基础,建立统一调度平台,统筹考虑上游水源供给与下游用水结构之间的动态平衡。调配原则需优先满足基本生活与生态需求,并结合时空变化特征设定分期调控策略,避免因片面追求单一效益导致资源浪费与生态风险。管理机制的构建应重视参与主体多元、权责边界清晰与信息共享制度的同步推进,形成横向协同与纵向联动的综合运行体系,提高水资源管理的系统性与协调性。
(二)工程体系运行中的水资源浪费隐性问题分析
水利水电工程在长期运行中存在诸多隐性水资源浪费现象,主要集中于输水过程的泄漏损耗、灌区系统效率低下与水量调度不合理等方面。输水管线未按标准周期维护或缺乏状态监测机制,导致微渗漏长期积累,形成实际可用水与调度水量之间的巨大落差。传统灌区采用漫灌方式缺乏计量设施,水量难以精确控制,造成大面积非作物区湿润与灌水过量,影响水资源利用效率。水库调度过程中过度追求发电或泄洪控制,忽视用水结构变化与未来需求预测,易形成调配节奏与用户需求脱节,影响水资源合理利用。水资源浪费的本质是管理链条断裂与信息反馈滞后,需通过精准识别与系统治理予以遏制。
(三)生态保护约束下水资源管理目标体系的重构思路
水资源管理不再仅以供需匹配与工程效益最大化为目标,需在生态优先理念引导下重构管理目标体系,将生态环境用水纳入统一调配与核算框架。生态流量的确定需结合河道自然径流特征、生态系统响应规律与不同季节水文需求,形成分区域、分类型、分时段的定量指标体系,并通过监测数据与生态模型动态校核。水库运行调度需兼顾蓄水与生态下泄,构建生态调度规则与调节算法,提升生态功能区的水文完整性。管理目标的重构还需延伸至用水结构调整与节水产业引导,通过产业政策调控与项目评估机制引导用水向高效、集约、低耗方向演进,构建兼顾发展与生态的水资源利用格局。
二、水利水电工程水资源管理的重点策略与优化路径
(一)区域水量调度机制中的动态配水策略与统筹协调路径
水量调度是水资源管理的核心操作环节,其优化程度直接决定区域内水资源的供需匹配效率与系统运行安全。动态配水策略需基于实时水文信息与用水数据建立调度模型,综合考虑来水趋势、蓄水能力、用户优先级与突发需求,通过滚动修正方式提升调度计划的灵活性与响应速度。在调度算法设计中引入多目标优化模型,以保障民生用水、维持生态基流、支持农业灌溉与保障发电效率等为基本目标,通过权重设定与反馈调节实现综合平衡。区域间调水需建立统一调度指令平台,避免行政分割造成资源分散管理与效率低下。协调路径上需强化省际、流域、项目级管理单位之间的联动机制,形成统一规划、统一平台、分级执行的调度网络,增强调度系统的整体协同性与执行力。
(二)农业灌溉用水系统的节水改造与效率提升机制研究
农业灌溉作为水资源使用的大户,其用水效率与管理模式对整体资源配置格局产生决定性影响。传统漫灌方式由于水流控制粗放与输配系统老化,存在大量无效损耗,需通过系统化节水改造提升利用效率。在改造路径中应优先推广管道输水、滴灌、喷灌等高效灌溉技术,结合作物需水特性与土壤保水能力精准配置灌溉方案。配套建立农田水利信息管理系统,实现用水量实时监测与智能调节,提高调水精度与响应效率。在制度设计上,推进水价分级计量制度与用水配额管理,将水权确权与市场交易机制纳入农业用水管理体系,引导农户节水行为并激活节水动力。通过工程与管理的协同推进,构建农业灌溉从输水到田间全过程节水链条,实现农业用水集约化与资源效益最大化。
(三)基于水生态需求的河湖连通与生态调度方案设计
水生态系统稳定运行需保障河湖间的自然水文联系与关键水体的生态补水需求,而现有工程体系常因断面拦截与非自然调度破坏原有连通性。河湖连通方案设计应依据地形地貌、水体功能与生态需水特性,重构水体间通道布局与水流组织方式,确保不同水域在关键时期实现水量互补与生态联动。生态调度系统需构建包括水位调控、生态流量分配与关键水体修复在内的全周期调控机制,通过自动闸门、调节泵站与智能控制单元进行动态调配。方案实施过程中应依托遥感监测与无人机巡查手段获取水体变化与生态状态信息,结合生态模型评估水调策略的响应效果。政策保障方面需建立以生态目标为导向的调度考核体系,将生态指标纳入水利工程运行绩效评价,为生态调度提供管理抓手与制度支撑,推动河湖生态功能系统性恢复与保护。
(四)智慧水利平台在资源管理数字化转型中的建设路径
数字化管理平台是实现水资源管理智能化、可视化与系统化的基础载体,智慧水利建设已成为提升资源管控能力的重要方向。平台构建应基于多源数据融合技术,整合水文监测、设备运行、用户用水与气象信息,实现对水资源动态变化的全面感知与实时掌控。在技术架构上,应采用“感知—传输—分析—控制”四级结构,部署感知终端于关键节点,通过低功耗广域网实现数据高效传输,借助云平台进行模型运算与策略制定,最终下发控制指令完成自动化响应。功能设计上需覆盖水量调度、水质监测、应急响应、风险预警等多个维度,构建一体化的综合管理体系。平台建设还需注重用户交互界面优化与数据可视化呈现,提升决策效率与操作便利性。通过智慧水利平台的建设,可实现水资源管理从经验式决策向数据驱动、模型辅助、智能控制的根本转型,全面提升工程管理能力与公共服务效能。
结束语:水利水电工程中的水资源管理体系是推动水安全保障、生态修复与社会发展协同的基础支撑力量。通过构建多目标协调机制、推动农业节水改造、实施生态调度策略与建设智慧水利平台,可有效提升水资源调配效率与管理精度。未来水资源管理应持续强化科技引领、政策协同与公众参与,构建资源集约、生态友好与治理高效的现代水利运行新格局。
参考文献
[1]王志宏.水利工程水资源调度优化模型研究[J].水资源保护,2023,39(02):18-24.
[2]刘静.农业灌溉水资源节约利用模式与路径分析[J].农业工程技术,2023,43(04):59-64.
[3]李洪伟.智慧水利系统在流域水资源管理中的实践应用[J].中国水利,2023,41(06):72-78.