黃河流域規(guī)劃應(yīng)用論文

時間:2022-06-30 03:31:00

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黃河流域規(guī)劃應(yīng)用論文

1概述

“數(shù)字黃河”工程是借助現(xiàn)代化及傳統(tǒng)手段采集基礎(chǔ)數(shù)據(jù),對全流域及相關(guān)地區(qū)的自然、經(jīng)濟、社會等要素構(gòu)建一體化的數(shù)字集成平臺和虛擬環(huán)境,以功能強大的系統(tǒng)軟件和數(shù)學(xué)模型對黃河治理開發(fā)與管理的各種方案進行模擬、分析和研究,并在可視化的條件下提供決策支持,增強決策的科學(xué)性和預(yù)見性。

“數(shù)字黃河”工程將能為流域治理開發(fā)及調(diào)度管理提供信息及技術(shù)手段的支持:

(1)提供全面、系統(tǒng)、及時、可靠、權(quán)威的信息資源;

(2)提供全面、系統(tǒng)、科學(xué)的分析、評價、解決問題的方法及手段(規(guī)劃決策);

(3)提供解決實時調(diào)度(防汛調(diào)度、水量調(diào)度)問題的方法及手段。

“數(shù)字黃河”工程除了現(xiàn)階段提出的在防汛減災(zāi)、水量調(diào)度、水質(zhì)監(jiān)控、水土流失治理與監(jiān)測、水利工程運行與管理等五個應(yīng)用方面之外,“數(shù)字黃河”工程在流域規(guī)劃研究中也有巨大的作用。規(guī)劃研究工作是黃河治理開發(fā)的基礎(chǔ),需要在探索流域各種發(fā)展規(guī)律的基礎(chǔ)上,根據(jù)實際需求提出流域各種可能的治理開發(fā)方案,然后通過各種先進的手段對各種方案進行分析評價,最終找出流域治理開發(fā)的最優(yōu)方案。流域規(guī)劃研究目標(biāo)是追求整個社會效益最大化,而調(diào)度管理工作是追求在現(xiàn)有的工程條件下調(diào)度管理效益最大化。流域規(guī)劃研究工作更需要采用“數(shù)字黃河”的方法提高規(guī)劃決策水平,保證所有對于“原形黃河”的規(guī)劃方案都是最優(yōu)的。

通過“數(shù)字黃河”的建設(shè),可以把黃河上幾乎所有的研究問題通過基于地理信息系統(tǒng)的綜合信息平臺集成到一起,可以對各種問題進行集成分析綜合研究,同時“數(shù)字黃河”的建設(shè)將為流域水管理提供一個先進的、多方位的信息平臺,基于此也可以結(jié)合各種可能的新技術(shù)對黃河流域可能出現(xiàn)的各種危機進行科學(xué)有效的規(guī)劃、管理、決策,使有限的資源發(fā)揮其最大的效益,實現(xiàn)流域資源利用的可持續(xù)發(fā)展。

2流域規(guī)劃工作主要內(nèi)容及工作流程

流域規(guī)劃需要根據(jù)社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的需要,針對流域特性、治理開發(fā)現(xiàn)狀及存在的問題,按照統(tǒng)一規(guī)劃、全面安排、綜合治理、綜合利用的原則,從經(jīng)濟、社會、環(huán)境等方面提出流域治理開發(fā)的方針、任務(wù)和規(guī)劃目標(biāo),選定流域治理開發(fā)的總體方案及主要工程布局與實施程序。

現(xiàn)狀黃河流域規(guī)劃工作主要從以下幾個方面開展規(guī)劃:流域整體規(guī)劃、流域水資源規(guī)劃、流域防洪規(guī)劃、干流工程布局規(guī)劃(流域水能資源開發(fā)規(guī)劃)、流域水資源保護規(guī)劃、水土保持與生態(tài)建設(shè)規(guī)劃等。以上幾個規(guī)劃之間存在著有機的聯(lián)系,單方面考慮任何一個規(guī)劃都是不全面的,流域可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃應(yīng)綜合考慮以上規(guī)劃內(nèi)容,從全面、系統(tǒng)的角度去分析問題。流域規(guī)劃總的工作流程如圖1。

對規(guī)劃工作來說,工作流程比較簡單,但方法復(fù)雜,需要深入的研究流域自然、社會、經(jīng)濟的發(fā)展規(guī)律。流域規(guī)劃成果的質(zhì)量決定規(guī)劃工作者對于自然規(guī)律、社會、經(jīng)濟發(fā)展規(guī)律的認(rèn)識程度,而要很好的認(rèn)識規(guī)律關(guān)鍵在于掌握全面系統(tǒng)的基本資料及探索規(guī)律的技術(shù)方法及手段。

3“數(shù)字黃河”工程在流域規(guī)劃中應(yīng)用設(shè)想

從流域規(guī)劃工作的內(nèi)容及工作流程可以看出,一個高水平的流域規(guī)劃需要建立在基礎(chǔ)資料的真實性、豐富性和現(xiàn)勢性,以及規(guī)劃方案的完備性、方案論證的充分性和技術(shù)手段的先進性之上。規(guī)劃工作需要大量的信息支持,特別是流域規(guī)劃工作,需要從大量的信息資料之中找出事物發(fā)展變化的規(guī)律,對未來的各種水需求進行預(yù)測,擬定各種可能的規(guī)劃方案,采用盡可能先進的手段對不同的規(guī)劃方案進行模擬、分析、評價,最終找出總體最優(yōu)規(guī)劃方案作為流域治理開發(fā)方案。

“數(shù)字黃河”工程最大的特點就是能通過先進的技術(shù)及時獲得流域內(nèi)全面系統(tǒng)的各種信息資源,同時還提供了各類信息的集成分析環(huán)境及先進的方案評價手段?!皵?shù)字黃河”工程將為流域規(guī)劃提供全面系統(tǒng)的技術(shù)支持。

“數(shù)字黃河”工程在流域規(guī)劃中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在三個方面:一是“數(shù)字黃河”工程可以為流域規(guī)劃提供全面系統(tǒng)的基礎(chǔ)信息資源;二是“數(shù)字黃河”工程可以為流域規(guī)劃提供先進的模型和算法;三是“數(shù)字黃河”可以為流域規(guī)劃提供綜合模擬、研究、決策的可視化分析環(huán)境。

3.1“數(shù)字黃河”工程可以為流域規(guī)劃提供全面系統(tǒng)的基礎(chǔ)信息資源

規(guī)劃工作的基礎(chǔ)是全面系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),其所需數(shù)據(jù)涉及領(lǐng)域較廣,如流域水資源規(guī)劃所需的基本資料就涵蓋了流域自然概況、經(jīng)濟社會、水文、水資源利用、空間基礎(chǔ)信息以及研究區(qū)經(jīng)濟社會發(fā)展規(guī)劃、土地利用發(fā)展規(guī)劃、重點水利工程發(fā)展規(guī)劃、法律法規(guī)等多方面多領(lǐng)域的數(shù)據(jù)。在以往的及現(xiàn)在的規(guī)劃工作中,基礎(chǔ)資料的收集和整理是一項非常復(fù)雜和龐大的工作。

根據(jù)“數(shù)字黃河”工程的功能描述,“數(shù)字黃河”的“數(shù)字采集系統(tǒng)”將可以提供大量的與流域空間數(shù)據(jù)相對應(yīng)的自然環(huán)境數(shù)據(jù)、社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)、水文氣象數(shù)據(jù)、防汛與工程管理數(shù)據(jù)、水資源保護數(shù)據(jù)、水量調(diào)度數(shù)據(jù)、水土保持?jǐn)?shù)據(jù)等。這些數(shù)據(jù)將被存貯在“數(shù)字黃河”的數(shù)據(jù)中心被共享使用。這就方便地為規(guī)劃工作提供了較為全面、系統(tǒng)、規(guī)范的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),為做好規(guī)劃工作奠定了堅實的基礎(chǔ)。

3.2“數(shù)字黃河”工程可以為流域規(guī)劃提供先進的模型和算法

“數(shù)字黃河”工程將為流域規(guī)劃方案的生成、模擬、比選提供先進的模型和算法。主要包括以下幾個方面的模型和算法:

(1)反映水文氣象基本規(guī)律的數(shù)學(xué)模型,主要有:基于地理信息系統(tǒng)的產(chǎn)匯流分析數(shù)學(xué)模型;基于地理信息系統(tǒng)降雨徑流預(yù)報數(shù)學(xué)模型;基于地理信息系統(tǒng)洪水演進模型;河道及水庫泥沙模型;水庫群調(diào)度模型;水文分析計算模型;地下水?dāng)?shù)值模擬模型等。

(2)反映社會發(fā)展規(guī)律數(shù)學(xué)模型,主要有:基于地理信息系統(tǒng)的社會經(jīng)濟發(fā)展預(yù)測數(shù)學(xué)模型;人口增長預(yù)測模型;電力負(fù)荷預(yù)測模型;經(jīng)濟分析評價模型等。

(3)反映流域工程地質(zhì)變化規(guī)律的數(shù)學(xué)模型,主要有:基于地理信息系統(tǒng)的有限元分析模型、滲流穩(wěn)定性分析模型、邊坡穩(wěn)定分析模型、圍巖分析模型、地下水流場分析模型等。

(4)反映水資源承載規(guī)律數(shù)學(xué)模型,主要有:水資源評價模型;需水預(yù)測模型;環(huán)境容量分析數(shù)學(xué)模型;污染擴散數(shù)學(xué)模型;供需平衡分析模型;水資源承載能力分析模型等。

(5)反映流域土壤侵蝕規(guī)律的數(shù)學(xué)模型,主要有:基于地理信息系統(tǒng)的土壤侵蝕模擬模型;區(qū)域產(chǎn)沙模型等。

3.3“數(shù)字黃河”可以為流域規(guī)劃提供綜合模擬、研究、決策的可視化分析環(huán)境

“數(shù)字黃河”工程將建立內(nèi)容全面的知識庫,知識庫應(yīng)涵蓋諸如國家有關(guān)法律、法規(guī)及各種政策,歷史上處理同類問題的經(jīng)驗和教訓(xùn),流域規(guī)劃、區(qū)域規(guī)劃、工程規(guī)劃的布局及其具體要求,經(jīng)濟社會發(fā)展的制約因素等內(nèi)容,從而形成一個方案決策的大背景,將數(shù)學(xué)模擬的各種方案結(jié)果置身于這一大背景下進行優(yōu)化分析,從中選擇一個可行的方案。同時能提供可視化的決策分析環(huán)境。

通過“數(shù)字黃河”工程提供的決策分析環(huán)境,建立黃河流域規(guī)劃決策支持應(yīng)用平臺,通過該平臺可以把所有的規(guī)劃內(nèi)容及規(guī)劃方案放到流域規(guī)劃綜合大背景下進行綜合、分析、評價研究,直觀的表現(xiàn)不同的專項規(guī)劃與流域總體規(guī)劃及其它專項規(guī)劃之間的關(guān)系,在可視化的條件下進行優(yōu)化決策,確保所有的規(guī)劃方案對于流域整體來說都是最優(yōu)的。

4結(jié)語

“數(shù)字黃河”工程在流域治理開發(fā)中的作用是巨大的,建設(shè)需要一個長期的過程,作為規(guī)劃部門我們將積極參與“數(shù)字黃河”工程的建設(shè),在工作中樹立“數(shù)字黃河”的理念。在建設(shè)中要堅持,統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)、統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、分步實施的原則,同時要以我為主,博采眾長。隨著“數(shù)字黃河”建設(shè)的深入,解決黃河水問題的手段和方法將更為科學(xué)。

“數(shù)字黃河”工程將為流域規(guī)劃工作提供科學(xué)的方法和有效的技術(shù)手段,大大的提高規(guī)劃工作的效率及其成果的科技含量,使流域規(guī)劃工作從傳統(tǒng)走向現(xiàn)代,我們期待著“數(shù)字黃河”工程能盡快地發(fā)揮作用。