水利工程运行管理及水资源可持续利用对策

魏芹芹

摘要 水资源的可持续利用是全球范围内的紧迫问题，尤其是在人口增长、气候变化和环境污染等因素的共同影响下。水利工程在水资源管理中起着至关重要的作用，其运行管理和可持续利用对策成为实现水资源可持续发展的关键。探讨了水利工程运行管理及水资源可持续利用对策，为水资源管理和可持续利用领域的进一步研究和实践提供了重要的基础。

关键词 水质监测；生态流量调度；农业节水；水源地保护

中图分类号：S277.7 文献标识码：B 文章编号：2095–3305（2023）12–0-03

Operational Management of Water Conservancy Projects and Sustainable Utilization Strategies of Water Resources

Wei Qin-qin （Wuwei Water Conservancy Technology Promotion Center， Wuwei， Gansu 733000）

Abstract The sustainable utilization of water resources is an urgent global issue， especially under the combined influence of factors such as population growth， climate change， and environmental pollution. Water conservancy engineering plays a crucial role in water resource management， and its operational management and sustainable utilization strategies have become the key to achieving sustainable development of water resources. Explored the operational management of water conservancy projects and sustainable utilization strategies for water resources， providing an important foundation for further research and practice in the field of water resource management and sustainable utilization.

Key words Water quality monitoring; Ecological flow regulation; Agricultural water-saving; Water source protection

水资源是人类生存和社会发展的重要基础，然而，全球范围内的水资源短缺和污染问题愈加突出。同时，水资源利用不合理和水利工程管理不当会导致水资源浪费和生态环境破坏。为此，深入探讨了水利工程的运行管理对策，如水质监测、数据分析、水库管理等，以及水资源的可持续利用对策，如水资源循环利用技术、农业节水、水源地保护等，为确保水资源的可持续供应和生态平衡提供支持。

1 水利工程运行管理对策

1.1 开展水质监测和水资源调配

水质监测和水资源调配是确保水利工程运行高效和水资源可持续利用的重要环节，这些措施不仅有助于监测水体的健康状况，还可以有效应对季节性变化、水质污染和水资源分布不均等挑战。

在现代水利工程中，水质监测是必不可少的一项工作。通过实时监测水体的水质指标，如溶解氧、pH值、浊度和污染物浓度等，可以迅速识别任何水质问题，并采取相应的措施。例如：考虑到工业废水排放可能对附近的水源造成污染，一些地区已经建立自动监测站点，实时监测水质数据。若发现水质异常，相关部门可以迅速采取措施，如关闭工业排污口，降低对水质的不利影响[1]。

水质监测也有助于保护生态系统。例如：一些湖泊和河流是重要的渔业资源，而水质问题可能对渔业产生负面影响。通过监测水体中的富营养化程度，可以及时采取相应的措施抑制水体中的藻类生长，维护渔业资源的健康。

水资源调配是确保水利工程运行稳定的关键要素。这意味着将有限的水资源合理分配到不同的用途，以满足不同领域的需求。例如：在干旱地区，水资源短缺是一个常见的问题。为了解决这一问题，一些地区采用先进的水资源调配系统，通过管道和泵站将水从水源地输送至需要的地方。这种系统的运行需要实时监测水位和水质，确保水源的可靠供应。在农业中，水资源是不可或缺的，但农业用水也需要根据季节和作物的需求进行调配。一些现代农业项目采用智能灌溉系统，通过监测土壤湿度和气象条件，自动调整灌溉量，从而提高水资源的利用效率。

1.2 优化水利工程运行数据分析

通过合理收集、存储和分析大量的水文和水资源数据，可以更好地理解水系统的运行状况、预测未来情况，以及采取适当的措施提高水资源的可持续利用性。我国的黄河流域是一个典型的水资源管理挑战区域，也是全球重要的农业生产基地。黄河流域的水资源供应存在季节性和地域性的差异，而气候变化和人口增长进一步加剧了这一挑战。为了更好地管理黄河流域的水资源，我国政府采取了一系列措施，包括优化水利工程運行数据分析。为了获取准确的水资源数据，政府在黄河流域建立了大量的监测站点，用于实时监测水位、流量、水质和降水等参数。这些数据通过传感器网络传输至中央数据库，进行实时分析和存储。在数据采集的基础上，政府建立了水资源管理信息系统，该系统整合了多源数据，包括地理信息、气象数据和水文数据[2]。此信息系统通过先进的数据分析技术，能够生成水资源模型，预测未来的水流情况，以及模拟不同决策对水资源的影响。黄河流域的水资源管理者可以利用这些数据和模型，制定更精确的水资源分配计划，根据不同季节和地区的需求进行水资源调配，确保能够合理满足灌溉农田、供水和生态系统的需求。

1.3 有效管理水库和闸门操作

水利工程中，水库和闸门是关键的水资源管理和洪水调控工具，有效管理水库和闸门操作对维护水资源的可持续利用及防洪减灾至关重要。

三峡水库是世界上最大的水电工程之一，位于我国的长江上游。它既是水电发电站，又是洪水调度的关键组成部分，有效管理三峡水库的运营和闸门操作对满足我国的能源需求、防止洪水灾害和保护长江生态环境具有重要意义。每年夏季和秋季，长江流域都会面临来自降雨和山区融雪的洪水威胁。三峡水库的闸门系统被用于调整和储存洪峰水位，降低下游城市和农田的洪水风险。水库管理者根据实时的降雨预报和流域情况，调整闸门的开启和关闭时间，确保最大限度地降低洪水对下游地区的影响。三峡水库还是重要的水电发电站。根据电力需求，水库操作人员可以调整水库水位，控制水流通过水轮机发电。这种调度需要精确的数据和先进的操作系统，确保电力供应的可靠性。除了洪水调度和电力发电，三峡水库还需要考虑生态保护。为了降低对下游生态系统的影响，水库管理者定期释放生态流量，模仿自然水流的变化，维护长江生态平衡。

为了实现这些多重目标，三峡水库采用了综合的数据收集和分析系统[3]。

各种传感器和监测站点定期提供水文、气象和水质数据，这些数据汇总至一个中央控制中心，为相应的决策提供支持。同时，水库管理人员根据长期的气候和流域模型制定运营计划，应对未来的挑战。通过三峡水库的案例，可以看到有效管理水库和闸门操作的关键性。这种综合的水资源管理方法不仅有助于防洪减灾、满足能源需求，还有助于保护生态环境。这种成功的经验可以为其他地区和国家提供启示，帮助他们更好地管理水库和闸门操作，应对不断变化的气候和水资源挑战。

2 水资源可持续利用对策

2.1 实施水资源循环利用技术

随着我国经济的快速发展和城市化进程的加速推进，水资源的需求不断增加，同时水资源的可持续性也面临严峻挑战，为了确保水利工程的可持续运行和水资源的可持续利用，水资源循环利用技术是通过将废水、污水等再生利用，减少对自然水体的过度开采，确保水资源的可持续利用。

第一，我国在城市污水处理方面取得了显著的进展，北京市应用地下水补给技术，将经过处理的污水注入地下水层，提高地下水位和水质，这种方法不仅能够解决地下水过度开采的问题，还可以实现污水资源的循环利用，类似的做法也在上海、广州等地得到应用。在农业领域，一些地区应用灌溉用水回收系统，将排放的农田灌溉水经过处理后再次用于灌溉，降低农业用水的需求，一些工业企业也在积极探索工业废水的回收利用，通过高效处理技术，将工业废水转化为可供再利用的水资源[4]。

第二，我国在生态恢复和保护方面也采取一系列措施，保障自然水体的健康。例如：我国南水北调工程是一个重大的水利工程，旨在通过调水解决北方地区的水资源短缺问题。然而，该工程也注重生态环境的保护，通过生态补偿等方式维护源地生态平衡，确保调水过程不对生态环境造成严重破坏。

第三，我国还在科技研发方面取得了一些突破，推动水资源循环利用技术的进一步发展。例如：研究人员正在开发更高效的水处理技术，提高污水处理的效率和水质。同时，智能化水资源管理系统也在不断完善，实现对水资源的更精确监测和管理，以及更好地应对水资源的变化和需求。

2.2 推广雨水收集和地下水补给

推广雨水收集和地下水补给是一项重要的水资源可持续利用对策，它可以有效地减轻城市用水压力，提高地下水质量，并降低洪涝风险。

第一，我国北京、上海等城市已经开始在建筑物和公共设施上广泛使用雨水收集系统，这些系统通过收集屋顶雨水，将其存储并用于灌溉、冷却系统，甚至卫生间冲洗等用途。例如：北京市在2008年奥运会期间建造大量的雨水收集系统，成功地将雨水用于绿化和景观维护。这不仅节约了自来水资源，还减轻了雨水排放对城市排水系统的负荷，有利于防止城市内涝。

第二，我国采用了多种方法实现地下水补给，提高地下水位和提高水质。例如：南水北调工程通过将长江水引入黄淮海平原，补给了地下水，提高了地下水位，改善了水质。这一举措不仅为北方地区提供了稳定的水资源，还有助于防治地下水过度开采所带来的沉陷问题。

第三，我国一些城市也采用了雨水径流综合治理方案，旨在减少城市雨水径流对自然水体的污染。例如：广州市在珠江三角洲地区实施了雨水综合治理项目，通过建设雨水花园、湿地公园等设施，将雨水收集、净化并逐渐释放至水体中，起到降低城市洪涝风险和提高水质的作用。

第四，我国政府在鼓励雨水收集和地下水补给方面采取了积极的政策措施，如提供财政支持、制定相关法规和标准等，也取得了积极成效。同时，科研机构和企业也在不断研发和推广新的雨水收集技术和地下水补给方法，提高效率和可行性。这些举措有助于改善城市用水管理现状、提高水资源的可持续利用，也有助于减轻洪涝风险和提高水质，为可持续城市发展和水资源管理提供有力支持。

2.3 鼓励农业节水和灌溉现代化

第一，我国积极推广现代化的灌溉技术，如滴灌和微喷灌溉，通过这些技术准确地将水滴或微小的水喷洒在作物根部，最大限度地减少水的浪费。例如：甘肃省在沙漠化地区广泛应用滴灌技术，将有限的水资源用于高效的农业生产，提高干旱地区的农作物产量。

第二，通过优化农田水利工程，提高水资源的利用效率。例如：南方水稻种植区采用水稻田间灌排结合的管理方式，通過减少田间渗漏和蒸发损失，有效提高水资源的利用率。

第三，我国不断研发和推广农业节水技术，如节水灌溉、干旱抗旱作物品种的培育等。例如：我国在水稻领域推广优质稻种，这些品种对水分的需求较低，可降低灌溉水量。我国还研发了节水灌溉技术，通过监测土壤湿度和气象数据实现精准灌溉，避免过度灌溉。

第四，政府出台了一系列农业节水政策，包括提供补贴和奖励措施，鼓励农民采用节水技术，并加强农民培训，传授其如何有效地管理水资源。例如：在干旱地区，政府组织了农民培训班，培训他们如何合理使用有限的水资源，以促进农业可持续发展。

尽管我国在农业节水和灌溉现代化方面已经取得了一些显著的成就，但仍面临一些挑战，如不同地区水资源分布不均衡和农民传统观念的改变。因此，需要继续加强政策支持、技术创新和农民教育，推动农业水资源的可持续利用，确保农业生产的稳定性和可持续性，减轻对自然水体的过度开采，提高水资源的可持续利用率。

2.4 支持水资源科研和监测体系建设

我国政府积极支持水资源科研和技术创新，提高水资源管理和利用的科学性和效率。中国科学院水科研究所是国内领先的水资源研究机构之一，其研究覆盖水文、水质、水生态等领域。该机构致力于开发新的水资源评估和管理方法，更好地满足不同地区和行业的需求。

第一，我国建立了覆盖全国范围的水资源监测网络，用于实时监测水文、水质和水量等关键数据，此监测网络包括河流、湖泊、水库、地下水等水体类型。例如：我国水利部建立了国家水文水资源监测中心，通过遥感技术和传感器网络全面监测水资源情况，帮助政府及时了解水资源的状况以做出科学决策。

第二，我国不断发展和改进水资源模型和预测系统，应对气候变化和水资源管理的挑战。例如：我国气象局开发了水资源综合评估模型，通过模拟不同气象和水文情景下的水资源分布和变化，帮助规划者和决策者做出更准确的决策。这对于旱涝灾害预警和水资源调配非常重要。

第三，我国积极参与国际水资源合作，与邻国和国际组织分享水资源数据和科研成果。例如：我国与澜沧江—湄公河合作机制、上游国家合作机制等组织合作，共同研究跨境水资源管理和气候变化对水资源的影响。这种国际合作有助于共同解决水资源跨境管理的问题。

第四，通过引入人工智能、大数据分析等技术，我国一些城市建立了智能水资源管理系统，能够更精确地监测和调控水资源的分配和利用。例如：上海市建立了智能水务系统，实时监测供水、排水和用水情况，提高城市用水的效率和可持续性。

尽管我国在水资源科研和监测体系建设方面已经取得一定成就，但仍需要不断加强这方面的工作。随着气候变化和水资源管理挑战的不断增加，科研机构和政府需要继续投入资源，推动水资源科学研究、监测技术和信息共享的不断发展，确保水资源的可持续利用，维护水生态平衡，满足社会经济的需求，从而更好地保障水资源供应。

2.5 加强水源地保护和水土保持工作

加强水源地保护和水土保持工作是保证水利工程运行水资源可持续利用的关键对策。作为世界上人口众多、水资源分布不均衡的国家，我国已经采取一系列措施保护水源地，我国的长江是亚洲最长的河流，其流域覆盖重要的农业和工业区域。

第一，我国政府启动一系列生态保护和恢复项目，保护长江流域的水源地。例如：三峡工程完成后，政府积极推动上游生态环境保护，通过退耕还林、生态补偿等措施，减少农业和工业对水质的污染，提高长江水质。

第二，我国广泛实施水土保持工程，尤其是在山区和丘陵地带，减少土壤侵蚀和水土流失。我国的“梯田工程”，通过修建梯田，改善土壤保水能力，提高农田的产量，减少泥沙冲入水体的可能性。

第三，湿地是重要的水源地之一，对水资源的保护至关重要。我国积极推动湿地保护与恢复工作，提高水质。例如：我国建立了鄱阳湖、红海滩等湿地自然保护区，通过湿地保护和恢复净化水质，提供生态栖息地，维护水资源的可持续利用。

第四，我國通过科学研究和监测了解水源地的状况，并采取相应的保护措施。例如：我国水利部和生态环境部定期开展水源地水质监测和生态环境评估，以及对潜在污染源的排查工作。这些监测数据和科研成果有助于制定更有效的水源地保护策略。

随着城市化和工业化的发展，水源地受到的压力不断增大。因此，我国需要继续加强政策法规的制定和实施，增加科研投入，推动水源地保护与恢复工作，确保水资源的可持续利用，维护水生态平衡，为未来世代提供可靠的水资源供应，从而确保我国的可持续发展和生态安全。

参考文献

[1] 李春霞.水利工程渠道运行管理与维护存在的问题及解决对策[J].农村经济与科技，2023，34（6）：64-67.

[2] 李洪涛.水利工程运行管理与水资源的可持续利用分析[J].农业科技与信息， 2019（3）：109-110.

[3] 魏亮，黄伟.水利工程运行管理与水资源的可持续利用[J].智能城市，2019，5（8）：181-182.

[4] 王凡.辽宁省小型水利工程运行管理存在主要问题与对策[J].黑龙江水利科技，2022，50（3）：219-222.