黃河內蒙古段水量調度技術服務優化研究

□王天曉 張琳 田雅婷

黃河內蒙古段河道的情況復雜，沿黃取用水戶多，水量調度工作的重要性不言而喻。水量調度技術服務工作是保障調度任務完成的關鍵環節，要從信息獲取、信息發布、綜合分析等方面加大力度、不斷創新，才能進一步做好黃河內蒙古段水量調度的技術支撐，落實最嚴格的水資源管理制度。

近年來，受黃河來水量持續偏少的影響，黃河水資源的供需矛盾日益尖銳，這對黃河水量調度工作無疑是巨大的挑戰。面對如此嚴峻的形勢，黃河內蒙古段的水量調度工作依然取得了階段性的成果，認真貫徹“節水優先、空間均衡、系統治理、兩手發力”的治水思路，積極踐行“治河為民、人水和諧”的理念，著力落實最嚴格的水資源管理制度，保障供水安全，不斷優化調度體系。現已建立水量、水質、水庫調蓄及分凌補水聯合調度體系，不僅保障了流域及相關地區的用水，也進一步實現了黃河水資源的可持續利用，促進了黃河流域及相關地區的經濟社會發展和生態環境改善。

一、黃河內蒙古段概況

黃河內蒙古段全長840千米，流經烏海市、阿拉善盟、巴彥淖爾市、鄂爾多斯市、包頭市、呼和浩特市、烏蘭察布市等7個盟市，其中包括海勃灣水利樞紐、烏梁素海兩個關鍵的調蓄水節點，從呼和浩特市頭道拐水文站進入山西境內。黃河內蒙古段地形復雜，河道演變頻繁，降水量偏少，泥沙淤積嚴重，卻承擔了內蒙古西部地區的主要水源重任，沿黃各盟市的工業、農業用水幾乎全部依賴于黃河上游來水。

黃河內蒙古段流經的河套灌區，位于黃河上中游的沖積平原上，是沿黃的取用水大戶。

二、黃河內蒙古段水量調度技術服務現狀

（一）黃河水量調度預案編制

面對嚴峻的黃河水量調度形勢，水量調度的預案編制工作顯得尤為重要，及時提出合理、完善的應對方案，才能應對灌溉期內黃河內蒙古段來水偏枯的不利形勢，最大可能地兼顧沿黃各盟市生活、生產及生態環境的用水需求。

現行黃河內蒙古段預案編制時間為每年年初,待黃委下達水量指標后，編制當年4月—6月黃河內蒙古段水量調度預案。預案需要充分考慮調度期前海勃灣水利樞紐蓄水及烏梁素海分凌補水過程，在此基礎上根據水量指標、流量控制指標進行分水。調度期按照以供定需的原則，根據各用水戶用水計劃及可耗水指標，結合黃河來水的過程，以優先安排居民的生活用水，按計劃配置工業、農業用水，兼顧必要的生態用水、電調服從的原則，以及按候調度、總量控制、按月結算的原則來進行調度。根據石嘴山斷面下泄控制流量、控制斷面水量調度預警指標、用水戶用水計劃，通過對海勃灣水利樞紐及烏梁素海的聯合調度，在保證巴彥高勒、三湖河口和頭道拐斷面流量不低于預警流量的同時，最大限度地滿足計劃用水，實現水量、流量、水質調度滿足不超指標、提高效率、不跨紅線的要求，充分發揮黃河水資源的利用效率和效益。

（二）黃河水量調度信息監測

各取水口的用水信息監測是保證黃河水量調度預案執行的關鍵環節，從用水數據的采集、傳輸，到匯總、分析，每一步都必須做到準確、及時，從而保障預案執行到位，確保用水量不超過控制指標。

現行黃河水量調度的信息監測手段包括實時用水量監控、定期用水量報告兩種方式，能夠對相關的取用水口可能超計劃用水或控制斷面流量可能小于控制指標的情況，提前發出預警信息，確保用水量不超過控制指標。

1.實時用水量監控

實時用水量監控主要運用黃河水量調度業務處理系統、黃河水量調度綜合監視系統，在取用水口安裝監測、監視設備，實時獲取斷面流量，同步上傳系統，從而起到遠程實時監控的作用。同時，對河套灌區等取用水關鍵部門采取人工監測的手段予以輔助，以核準真實、準確的斷面流量，保證實時的用水量監控扎實到位。

2.信息系統實時監測及監控

黃河水量調度業務處理系統是黃委于2014年啟動運行的實時監測系統，運行機制為各取用水口實時監測設備自動上傳系統并自動上報。黃河水量調度綜合監視系統是黃委于2015年啟動運行的實時監視系統，作為監測系統的輔助，該系統增加了可視設備，可隨時實景查看取用水口的情況，實現對沿黃各取用水口運行實況的監視和查詢，使得信息的上傳下達更加直觀、準確、高效，切實提高了黃河水量調度工作的效率。

3.河套灌區入黃水量人工監測

在河套灌區退入黃河的二閘、三閘、四閘、六閘和烏梁素海退水渠監測斷面進行水位和流量監測。在水位基本無變幅（≤3厘米）的情況下，各退水斷面每天8時同步監測；水位變幅＞3厘米時隨時監測；水位變幅≥5厘米時進行流速儀實測。各監測斷面做到隨測、隨記、隨分析、隨計算，于當日22時發送到內蒙古黃河水情信息服務系統，水情部門下載后點繪日水位流量過程線，計算各斷面的日退水量，按灌區排水和烏梁素海退水兩項每5日累計后報送上級部門。

4.定期用水量監控

定期用水量監控主要包括旬報、月報和年報。用水量旬報、月報是準確反映固定時段用水量的階段性報告，是后期對用水量做對比、分析綜合性報告的可靠基礎，一般是每10天進行一次用水統計、分析和上報，每月1日、11日、21日完成水量統計并上報，在5月、6月調度的關鍵期按每5天進行一次用水統計、分析和上報。此外，每年7月25日前要報送上一調度年度逐月取（退）水量報表，每年10月25日前報送7月至10月的取（退）水量報表，每月5日前報送上一月的取（退）水量報表。

（三）黃河水量調度信息發布

1.黃河水量調度簡報

黃河水量調度簡報是體現黃河取用水情況、斷面流量等數據的綜合報表，采用圖表結合、簡明扼要的表現形式對上游來水量、水庫蓄水情況、全區用水情況、取用水報送情況進行階段性總結。2016年5月，黃河水量調度簡報首期發布，至今已發布百余期，實現了黃河水量調度情況綜合信息發布的規范化、常態化。

2.專題用水報告

為抓住黃河內蒙古段水量調度的關鍵環節，對重要用水戶的專題用水報告必不可少。河套灌區是黃河內蒙古段的用水大戶，農業灌溉面積廣、時段長、頻次高。近年來，為提高灌溉效率，在將對作物的影響降到最低的前提下，河套灌區為實現節水灌溉作出了巨大的努力，這在專題用水報告中即有所體現。報告對河套灌區節水灌溉成果進行系統、全面的研究，根據用水量、灌溉面積、種植結構、灌溉時間等，計算總干灌域、沈烏灌域每畝灌溉用水量，體現了河套灌區近年的節水灌溉效益，為實現灌區灌溉過程優化提供了可靠的依據。

3.快捷信息發布

短信、微信等作為即時通信手段，能夠有效地保證水量信息的及時發布和擴散，緊急信息發布、簡短信息發布都離不開即時通信手段。按照現有的快捷信息發布頻次，一般為每年度發布300余條，基本實現了水量信息的高效直達，方便水調工作人員快速地掌握用水的實際情況。

三、黃河內蒙古段水量調度技術服務存在的問題

（一）預案編制與實際聯系不夠

現行黃河水量調度預案編制過程主要依靠分水指標、控制流量等關鍵數據。在總量不超指標的基礎上，加上海勃灣水利樞紐蓄水、烏梁素海退水，石嘴山斷面入境流量固定，頭道拐斷面出境流量固定，每個用水戶的分水比例固定，這樣，即可將水量分給各用水戶。但在編制的過程中，由于用水需求大、分水指標少的矛盾客觀存在，往往出現部分用水戶分水量過少、個別水文斷面流量過低等特殊情況，不符合河道的實際情況。另外，由于編制前對河道的實際情況及沿河水利工程等了解不夠，沒有掌握一些盟市內小型水庫、閘壩等蓄水數據，一定程度上也會影響預案編制時數據的準確性。

（二）信息監測重視程度不夠

水量信息報送是水量調度工作的基礎，但個別取用水口對水量信息報送工作重視不夠，再加上上級部門對報送情況的監督力度不大，從而導致信息延誤，影響了工作進度。一方面，部分取用水口沒有指定專職工作人員負責信息錄入，經常存在找不到工作人員錄入或者工作人員對信息錄入系統不熟悉的情況，部分工作人員不夠重視信息錄入工作，存在拖延、應付的現象。另一方面，上級部門對報送情況的監督力度不大，遲報、誤報的現象時有發生，甚至有部分取用水口私自關閉監測或監控系統，嚴重影響了信息報送的質量和效率，不利于對水量信息的精準、實時把控。

（三）信息發布方式創新性不夠

現有的黃河水量調度信息發布方式多為紙質媒介，包括各類簡報、專報等，都會以紙質方式進行刊印，有緊急情況時，會使用短信、微信消息的形式，發布方式較為單一，且發布的信息只能體現水量、流量數據，無法直觀、動態地體現用水情況，信息面向的受眾面極窄，如果不具備專業的水文知識和一定的水利工作經驗，一定程度上難以理解所呈現出來的數據結果，從而使報送效率和效果均受到影響。

四、黃河內蒙古段水量調度技術服務優化對策

（一）多走訪，多下沉

編制黃河內蒙古段水量調度預案的基本要求，一要符合水量分配的要求，二要符合河道的實際情況，這就需要切實地了解河道情況、了解用水戶的實際情況，多走訪、多下沉，才能在編制的過程中做到理論聯系實際，編制出可以真正落地實施的水量調度預案。一是要了解河道情況，包括不同地形、不同地區的河道情況，評價地形、降水等因素對流量等水文特征的影響。二是要了解沿河水庫情況，要掌握水庫的特征水位、相應庫容等基本特征，了解水庫的調節周期。三是要走訪取用水戶，對取用水戶用水的周期、用途等方面做深入了解，以謀求取用水過程的進一步調整和優化。尤其要重視對河套灌區的灌溉定額分析，通過準確、科學的計算，與近年數值進行詳細的比對，研究河套灌區節水灌溉效益的優化方案。四是要多和相鄰省份交流經驗和做法，在調度期更要及時溝通與協調，以保證更好地控制入境站、出境站的水量情況。在此基礎上，力求做到科學調度、合理分配，嚴格控制用水總量，優先保障城鄉居民的生活生產用水，統籌兼顧生態環境用水和水利樞紐的發電用水，最大限度地優化配置有限的水資源。

（二）多監督，多引導

用水統計報送工作是水量調度最基本的任務，也是做好水量調度工作的基礎。不僅要運用水量調度的相關平臺、系統，也要重視短信、郵件等傳統的通信方式，同時要考慮水調工作人員不同的工作習慣，確保決策層及時掌握黃河的用水情況。一是上級部門要加強監督，督促沿黃各取用水口按照系統要求及時、準確上報，明確規定各取用水口的報送方式、應報數據、報送時間、報送責任人等內容，形成自上而下的一體化通信系統，實現水量調度數據即時、準確、高效的傳輸和展示。二是要加強對黃河水量調度工作人員的業務培訓，提高工作人員對水調相關系統使用的熟練度，切實加強對水資源管理服務平臺、黃河水量調度綜合監視系統的應用，引導工作人員自覺提高主動性，為水量調度工作提供可靠的人力保障。三是沿黃各盟市、各取退水口要加強管理，安排專人負責人工錄入工作，及時、準確報送水量信息，做好黃河水調的匯總、計算、分析、報送工作，實現水量調度工作的高效化、精細化，為最嚴格的水資源管理提供可靠依據。

（三）多探索，多創新

不斷探索和創新，始終是提高工作效率、優化工作流程的不二法門。一是要運用現代化的計算機手段，對水量調度過程進行三維動畫模擬，使數據結果能夠直觀立體地表現出來，提高水量調度的工作效率，同時也滿足了不同受眾對信息的接受需求。二是要加強水量調度信息的報送效率，豐富信息的上報手段，合理運用各類傳輸媒介，實現傳統媒介和現代媒介相結合，即時短信息和詳細專報相結合，推動水量調度任務順利完成。三是要完善水量信息的計算方法，豐富水量調度信息的內容呈現方式，加強與歷年同期均值、去年同期值等的綜合對比分析，充分表現用水量的變化趨勢，研究不同年份用水量的空間、時間分布，同時做好水調年、日歷年的實際用水統計工作，確保水量調度任務的順利完成。