水文监测体系创新及关键技术研究
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2.1 经济社会发展与水文

2.1.1 我国经济社会发展现状与特点

我国国内生产总值已实现了多年的快速增长,经济总量居世界位次稳步提升,成为仅次于美国的世界第二大经济体。我国结构调整也不断迈出新步伐,经济发展的全面性、协调性和可持续性明显增强。其特点如下。

农业基础稳固、工业生产能力全面提升、服务业全面发展的格局逐步形成。制造业大国地位初步确立,按照国际标准工业分类,在22个大类中,我国在7个大类中名列第一,钢铁、水泥、汽车等220多种工业品产量居世界第一位。新能源、新材料、新医药等新兴产业蓬勃发展,成为经济增长新亮点。信息服务业、快递业等现代物流业、商务服务业、高技术服务业等迅速发展,服务业对经济社会发展的支撑和带动作用日益凸显。

在国家扩大内需战略的带动下,内需对经济增长的拉动作用显著增强。城镇化步伐明显加快,我国城乡结构发生历史性变化。

中西部地区加快发展,经济总量占全国的比重持续上升,区域发展呈现出协调性增强的趋势。西部大开发、振兴东北老工业基地、促进中部地区崛起等区域发展战略向纵深推进,区域间产业梯度转移步伐加快,中西部地区发展潜力不断释放。

最主要的是基础设施和基础产业发展迅速。固定资产投资特别是基础设施和基础产业投入快速增长。青藏铁路、京沪高铁等一批关系国计民生的重大项目建成投产,西气东输、南水北调、长江三峡等重大工程进展顺利,形成了一批利于长远发展的优良资产,增强了经济社会发展的后劲。

2.1.2 社会经济发展对水文的要求

2011年中央一号文件《中共中央 国务院关于加快水利改革发展的决定》明确提出水是生命之源、生产之要、生态之基,第一次将水利提升到关系经济安全、生态安全、国家安全的战略高度,第一次鲜明提出水利具有很强的公益性、基础性、战略性,这是对水资源和水利认识的又一次重大飞跃。

水作为国民经济与生态环境的命脉、国家的战略性资源,直接关系到国家的经济社会安全、粮食安全和生态环境安全。经济社会的发展不可避免地对水文情势的产生影响,改变水文要素的时空分布规律,从而影响国民经济的快速发展及社会经济布局。中国21世纪的可持续发展将面临着日趋严重的水资源短缺、旱涝灾害和水环境恶化的问题。中国水问题的解决,要求水文为防汛抗旱提供必要的信息支持,为水资源统一管理提供科学依据,为生态环境和经济建设提供全面服务。

1.经济社会发展及人类生活对水文提出的新目标

在国家现代化建设和人类社会进步的过程中,工农业生产布局与产品结构调整、交通和城市的建设与发展以及生态环境建设,都将会越来越快。特别是随着全面建设小康社会战略的逐步实施,城市化率提高,基础设施增强,人们对水量、水质和供水保障程度,以及人民居住环境改善等方面的要求越来越高,这些都对水文为国民经济服务提出了新目标。这就要求水文部门全面、及时、准确地为经济建设的发展和人类生存提供有关水的信息服务。

2.防洪抗旱新方略对水文提出了新要求

洪水威胁是中华民族的心腹之患,随着社会的发展,一旦发生洪灾,其损害越来越大。水文作为防汛抗旱的耳目和参谋,其作用将更加重大,要求水文部门必须更快、更准地提供有关水文信息。同时,我国是一个水资源短缺的国家,水资源的时空分布很不均匀,地区性、局部性和时间性缺水相当严重,随着人口的增加、土地开发利用和经济建设的发展,资源型缺水的地区将越来越广,缺水的时间将越来越长,如何为建设节水型社会中提供信息支撑和技术保障,这就要求水文要进一步做好监测和分析评价工作,强化对农业、工业和生活用水进行公正、及时、准确的计量监测,为节约用水提供更全面的信息。

3.最严格的水资源管理制度对水文的新需求

随着国民经济的发展、工业化和城镇化进程加快及人民生活水平的提高,不仅资源型缺水越来越严重,而且水质型缺水将更加突出。中央一号文件《关于加快水利改革发展的决定》提出实行最严格的水资源管理制度,把严格水资源管理作为加快转变经济发展方式的战略举措,明确要求“加强水量水质监测能力建设,为强化监督考核提供技术支撑”。《国务院关于实行最严格水资源管理制度的意见》(国发〔2012〕3号),进一步明确水资源管理“三条红线”的主要目标,提出要“健全水资源监控体系。抓紧制定水资源监测、用水计量与统计等管理办法,健全相关技术标准体系。加强省界等重要控制断面、水功能区和地下水的水质水量监测能力建设”。这些都离不开水文工作,需要并要求水文部门发挥水文站网的优势,发挥水量、水质同步监测的优势,全面监测、分析、评价水资源的质、量分布及变化情势,为实现最严格的水资源管理提供科学依据。

4.生态环境保护对水文提出的新任务

生态环境是人类生存和发展的基本条件,是经济社会发展的基础。生态保护和修复是维持河流健康生命,实现人与自然和谐相处的必然要求。目前,河道淤积、超量用水、河道断流和植被减少、水土流失以及滑坡、泥石流、干旱、洪涝等日益恶化的生态环境,给经济和社会带来极大危害,严重影响可持续发展,并加剧经济社会发展的压力和自然灾害的发生。因此,加强生态环境的监测,为生态脆弱区、湿地等生态领域保护和修复提供决策信息;进一步提高水资源、泥沙监测信息的时效性和准确率,为水土保持、生态修复和河道治理等提供科学依据;进一步加强海水入侵的监测和研究,为维护和修复长河口地区水生态环境提供优质服务,这些都对水文监测、评价和预测预报提出了新的更高要求。

5.水工程建设、运行对水文提出的新挑战

任何水工程的建设与管理都离不开水文资料。水文工作是通过对水文循环中各个水的动态要素进行长期、持续的观测、调查和资料整编、积累、储存,寻求水循环规律,为水工程的规划、设计、建设和安全运行提供基本依据。随着水工程建设的不断增多,需要水文提供的水文信息也将越来越多,而且对其及时性和准确性的要求也越来越高。水工程使水资源得到了有效地利用与开发,但同时造成高强度的人类活动,直接影响了水文要素的量、质和时空分布,改变了天然的水文过程。

如何使水利水电工程在规划、设计、建设阶段中减少投资,在管理运行中效益最大化,以及如何探索受人类活动急剧影响下的水文规律,保障水文信息的准确率和时效性,对水文提出了新需求。

6.信息化社会发展对水文提供了新机遇

信息化是当今世界经济和社会发展的大趋势,也是我国产业优化升级和实现工业化、现代化的关键环节。随着现代科技的进步与发展,先进的科学技术和仪器设备在水文领域不断应用,传统的水文监测方法,结合自动化和信息化的升级改造,为全面提高水文工作的科技含量提供了技术支撑与保障。电子、网络等信息技术的广泛应用,各级政府和公众对水文信息的需求已发生了深刻的变化,信息服务要求更便捷、形式日趋多元化、时效要求更高。西部大开发带动了水资源的大量开发利用,现有水文信息的采集范围、信息量和资料分析研究成果难以满足水资源开发利用新区域、多层次、多方位的需求,且这些人烟罕至的区域经济发展比较落后、交通通信不便、城市化程度低,水文资料存在空白区,现有水文站网稀少,亟须建设补充,并只能采用遥测或无人值守的自动测报设备监测采集水文信息。

目前,水文服务最多、最直接的主要集中在防洪、水工程建设、最严格的水资源管理等领域,其他社会需求的增加主要体现在收集资料范围的增大、时效性加快、信息更加透明等方面。