gef海河流域水資源與水環(huán)境綜合管理知識(shí)管理系統(tǒng)

1、 第4 期 2 0 1 0年 1 0 月 水 利 信 息 化 舫 f e rRe s o u r c e sI n f o r ma t i z a t i o nN 0． 40c t ． ． 2 01 0G E F海河流域水資源與水環(huán)境綜合 管理知識(shí)管理系統(tǒng) 戶(hù)作 亮 ( 水利部海河水利委員會(huì)，天津 3 0 0 1 7 0 )摘 要 ：G E F 海河流域水資源與水環(huán)境 綜合 管理知識(shí)管理 系統(tǒng)是 G E F 海 河項(xiàng) 目的核心 內(nèi)容

2、之一 ，是海河流域水資 源和水環(huán)境管理信 息的存儲(chǔ) 、管理和共享交換 中心；利用先進(jìn) 的 3 s( G I S ／ R S ／ C P S ) 和 I T 技術(shù) ，建設(shè) 流域水資源與水環(huán)境知識(shí)共 享平 臺(tái)，實(shí)現(xiàn) 海河流域 水利 與環(huán)保部 門(mén) 之 間的信 息交流與共 享；以遙 感監(jiān) 測(cè) E T 為管理措施 、水 功能區(qū)為管理單元 、水權(quán) 為管理核 心 、模型為 支撐 工具 、取水許可 與排 污許可為控制手段 ，構(gòu)建海河流域水 資 源與水環(huán)

3、境 綜合業(yè)務(wù)管理 系統(tǒng) ；該 系統(tǒng)的建設(shè) 為加 強(qiáng)海河流域水 資源與水環(huán)境綜合管理 ，促 進(jìn)各級(jí)水行政管理 部 門(mén)間的協(xié)調(diào)合作 ，改善海河流域水資源與水環(huán)境狀 況提供 了重要的技術(shù)手段 和成功經(jīng)驗(yàn) 。關(guān)鍵詞 ： 知 識(shí)管理 ；知識(shí)共享平 臺(tái)；水循 環(huán)模 型；水資源與水環(huán)境綜合管理 中圖分類(lèi)號(hào)：X 3 2 ；X 5 2文獻(xiàn)標(biāo) 識(shí)碼 ：B文 章編 號(hào)：1 6 7 4 — 9 4 0 5 ( 2 0 1O ) 0 4 — 0 0 1 卜O 7

4、0引言 海河 流域地 處京 畿要地 ，是我 國(guó)重要 的經(jīng) 濟(jì)社 會(huì) 發(fā)展地 區(qū) 。屬于溫 帶半 濕潤(rùn) 、半干旱 大陸性 季風(fēng) 氣候區(qū) ，多年平均 降水量 5 3 5mm，多年平均 水資源 總量 3 7 0 億 m，人均水 資源 占有量 2 9 3m ，屬于嚴(yán) 重資源 性缺水地 區(qū)。海河流域 以其 僅 占全國(guó) 1 ． 5％ 的 有 限水 資源 承擔(dān)著 1 1 ％ 的耕地面 積和 1 0％ 的人 口及京 、津 等幾十 座城 市的供水 任務(wù)

5、 ，水資源 已遠(yuǎn)遠(yuǎn) 不能滿(mǎn)足 工農(nóng)業(yè) 生產(chǎn)和人 民生 活用水 需要 ，處于供 需嚴(yán)重 失衡狀態(tài)。海 河 流 域 已初步 建 成 較 為完 整 的水 利 工 程 體 系 ，2 0 0 5 年 總供用水量 3 8 0 ． 5億 m，地下 水 占供水 量 的 2 ／ 3 ，農(nóng)村 生活 、灌 溉和 林牧 魚(yú)等 農(nóng)業(yè) 用水 占 6 9 ． 5 ％。流域水資源總開(kāi)發(fā)利用程度 已達(dá) 9 8 ％。由于流 域 水 資 源 的過(guò) 度 開(kāi) 發(fā) ，流 域 生

6、態(tài) 和 環(huán) 境 發(fā) 生 了顯 著 的 負(fù)面 變 化 ，如 河道 斷流 與 干 涸 、濕 地 萎 縮 、 河 口生 態(tài) 惡 化 、地 下 水 位 下 降 、水 污 染加 劇 等 。2 0 0 5年 地 下 水超 采 量達(dá) 7 3億 m ，形 成 了 6 ． 0萬(wàn) k m的淺層和 5 ． 6萬(wàn) k m的深 層水超 采 區(qū)。全流 域河流 受污染 程度 2 0 0 5年達(dá) 到 6 0％， 淺 層 地下 水污 染面 積達(dá) 6 ． 0萬(wàn) k m。

7、 。全流 域 入渤海 流 量 由 2 0世 紀(jì) 7 0年代 的 1 1 6 ． 0億 m 減 少到 2 0 0 5年 的 2 4 ． 8 億 m，直接影 響了渤海海域水 生態(tài) 環(huán)境，并 對(duì) 國(guó)際海域水生態(tài)安全產(chǎn)生嚴(yán)重威脅 。為促進(jìn)海 河流 域水 資源與 水環(huán)境 狀況 的改善 ，全球 環(huán)境基金通過(guò)世 界銀行援助 中國(guó)開(kāi)展 GE F海河 流域 水 資源 與水 環(huán)境綜 合管理 項(xiàng) 目的課題研 究 ( 簡(jiǎn) 稱(chēng) GE F海 河 項(xiàng) 目)， 該項(xiàng)

8、 目總 體 目標(biāo) 是推 進(jìn) 海河 流域 水資源 與水環(huán) 境綜 合管理 ，實(shí)現(xiàn)水 資源合 理配 置 ，提高水 資源利 用效 率和效 益 ，修 復(fù)生態(tài) 系統(tǒng) ，緩解 水資源 短缺 ，減 輕流 域陸源 對(duì)渤海 的污染 ，真 正改善海河流域及渤海水環(huán)境質(zhì)量。GE F海河項(xiàng) 目主要 包括水 資源與水 環(huán)境綜 合管 理 ( I WE M )、知 識(shí)管 理 ( KM )開(kāi) 發(fā) 、天津 濱 海 污 水管 理、項(xiàng) 目管理 支持和 培訓(xùn) 4個(gè)部分 內(nèi)容 ；

9、其 中知 識(shí)管理開(kāi)發(fā) 由 K M 系統(tǒng)和遙 感監(jiān)~ , O E T ( 蒸騰蒸 發(fā) )系統(tǒng)組成 ，KM 系統(tǒng)是 G E F海河項(xiàng) 目的核心 內(nèi)容之 一 ，是海河 流域水 資源和 水環(huán)境 管理信 息 的存 儲(chǔ)、管理和共享 交換 中心 。K M 系統(tǒng) 由水利部海委和國(guó)家環(huán)保部對(duì)外合作 中心共 同完成 ， 內(nèi)容包 括現(xiàn)狀 評(píng)價(jià) 與需求 分析 、總體 設(shè)計(jì)與 實(shí)施計(jì) 劃 、數(shù) 據(jù)采集 與傳輸 、基礎(chǔ) 平 臺(tái)、應(yīng) 用 系統(tǒng) 、系統(tǒng) 開(kāi)發(fā)標(biāo) 準(zhǔn) 、

10、系統(tǒng)安全 體系 、人員培 訓(xùn) 收稿 日期 ： 2 0 1 0 - 0 9 — 1 3作者簡(jiǎn)介：戶(hù)作亮 ( 1 9 6 5 一)，男 ，河南安陽(yáng)人，教授級(jí) 高工 ，主要從事流域水利規(guī)劃，科技 與水利信息化工作。第 4 期戶(hù)作亮：G E F 海河流域水資源與水環(huán)境綜合管理 知識(shí) 管理 系統(tǒng) 13國(guó)家 級(jí) 流 域 級(jí) 流 域 級(jí) 項(xiàng) 目區(qū) 級(jí) 6G E F 海 河 項(xiàng) 目 用 戶(hù)流域級(jí) 重點(diǎn)縣級(jí)示范項(xiàng) 目區(qū)級(jí) 信 分 行

11、 信 分 行 息 析 政 息 析 政 管 評(píng) 許 管 評(píng) 許 理 價(jià) 可 理 價(jià) 可 系 系 系 工 工 工 統(tǒng) 統(tǒng) 統(tǒng) 具 具 具 一△：流域級(jí) 重點(diǎn)縣及示范項(xiàng) 目區(qū)級(jí) 標(biāo) 信息交換與應(yīng)用控制平臺(tái) 準(zhǔn) 規(guī) < = _' = ≥ I范 數(shù) 據(jù) 庫(kù)數(shù) 據(jù) 庫(kù)I和安J系統(tǒng) 運(yùn) 行 環(huán) 境J系 統(tǒng) 運(yùn) 行 環(huán) 境 J全體系 數(shù)據(jù)導(dǎo)入 一企 l流域級(jí)數(shù)

12、據(jù) 重點(diǎn)縣及 示范項(xiàng) 目區(qū)數(shù)據(jù) lII地 工 地 工 l理 程 水 水 理 程 水 水 空 屬 資 環(huán) 氣 基 成 空 屬 資 環(huán) 氣 基 成 間 性 源 境 象 線(xiàn) 果 象 線(xiàn) 果 信 信 信 信 信 信 信 間 性 源 境 信 信 信 息 息 息 息 息 息 息 信 信 信 信 息 息 息 息 息 息 息 {圖 2G E F 海 河項(xiàng) 目 知識(shí)管理 ( K M )系統(tǒng) 組成 圖國(guó)家環(huán)境保護(hù)部 - |數(shù)字專(zhuān)

13、線(xiàn) 寶： 盛： 新圖 3 海河項(xiàng) 目知識(shí) 管理 ( K M )系統(tǒng)部署示意圖E T 一 地表 水 一地 下水 一入 海 )和 人 工水循 環(huán) ( 供水 一取水 一用水 一用水 消耗 一退水排污 一污水 處理一回用 )全過(guò)程 的水量、水質(zhì)監(jiān)測(cè) 信息和統(tǒng)計(jì) 信息 的管理 ，并建立 了跨 部門(mén)、跨區(qū) 域 、多層 次、多系統(tǒng)之 間流域水資源 水環(huán)境 知識(shí)共享平 臺(tái)，實(shí)現(xiàn) 了水資源 和水環(huán) 境信息的統(tǒng)一管理 ，為水利、環(huán)保和社會(huì) 公眾等不 同用戶(hù)

14、提 供信 息 共享服 務(wù)，促進(jìn)信息交流 與共 享，擴(kuò) 大知識(shí)利用 的程度和范 圍。為更好地 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù) 共享 ，在 K M 系 統(tǒng)建 設(shè) 中 ，采用 了 2項(xiàng) 關(guān) 鍵信 息 技術(shù) ：1 )基于動(dòng)態(tài)分段的河流編碼技術(shù) 為實(shí)現(xiàn)水利部 門(mén)和環(huán)保部 門(mén)的信 息交換 ( 如 ：水量、水質(zhì) 、污染源 、功 能 區(qū)等 綜 合 信 息 ) ，需 要 建立 一 個(gè) 能實(shí) 現(xiàn) 跨 部 門(mén)的不 同數(shù) 據(jù) 編碼 系 統(tǒng)問(wèn)信 息交流 的橋梁 。因而 ，借鑒美 國(guó)

15、國(guó)家 水文數(shù)據(jù) 庫(kù) NH D 河段 編碼技 術(shù) ，采 用動(dòng)態(tài)分段技術(shù) 建立 海河流域 河流編 碼系統(tǒng) ，作 為水信 息管理 的基 礎(chǔ) ，有 效地反映 了河段 、集 水區(qū)、水 體及相 關(guān)要素 ( 水文站 、排 污 口、水 質(zhì)監(jiān)測(cè)站 、水庫(kù)、功 能區(qū)、取退 水 口等 )之 間 的關(guān) 聯(lián)關(guān)系 ，從而 為水利 與環(huán)保 2個(gè)部 門(mén) 數(shù)據(jù) 的共享奠 定基礎(chǔ) ，公共 河段 編碼關(guān)聯(lián) 示意 圖如 圖 4所示 。r 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一