吳珍梅,胡 琳,2
(1.浙江省水文局, 浙江 杭州 310009;2.浙江省水利廳全面推行水利工程標準化管理工作領導小組辦公室,浙江 杭州 310009)
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水文資料標準化管理建設初探
吳珍梅1,胡琳1,2
(1.浙江省水文局, 浙江杭州310009;2.浙江省水利廳全面推行水利工程標準化管理工作領導小組辦公室,浙江杭州310009)
結合水文資料整編工作的“實戰(zhàn)”經(jīng)驗,就水文測站標準化管理創(chuàng)建中水文資料的標準化管理體系建設提出設想,通過規(guī)范測驗管理,建立標準整編流程,傳承經(jīng)驗標準等措施實現(xiàn)水文資料的標準化管理,達到簡化優(yōu)化整編流程,縮短整編周期,提升整編效率的目的,進一步提升水文數(shù)據(jù)處理過程效率和水文資料成果精度,切實發(fā)揮水文作為水利尖兵、防汛耳目的前哨作用,確保為水利行業(yè)和國民經(jīng)濟發(fā)展提供強有力的數(shù)據(jù)支撐。
水文;資料整編;標準化;規(guī)范
標準化是國家治理和國家間開展經(jīng)濟、貿(mào)易、文化、技術等交流的重要規(guī)則和手段。習近平總書記一直高度重視標準化問題,提出要實施“標準強國”戰(zhàn)略,并形成系統(tǒng)完整的標準化思想,對推進國家治理體系和治理能力現(xiàn)代化建設,促進經(jīng)濟持續(xù)健康發(fā)展和社會全面進步,具有重要的理論和實踐意義。浙江省在標準化方面也先行一步,成為深化標準工作改革的試點省份,率先提出了“標準強省”戰(zhàn)略,不斷拓展標準化工作外延,持續(xù)深化標準化工作內(nèi)涵,在經(jīng)濟、社會、行政等各個方面都取得了明顯成效。
浙江省水利工程點多、量大、面廣,并長期存在“重建輕管”現(xiàn)象。為扭轉(zhuǎn)這一局面,在“標準強國”“標準強省”的大背景下,浙江省水利廳認真研究,認為標準化思想在水利工程管理的應用是破解目前水利“重建輕管”困境的“一把利劍”,是提升水利工程管理能力的“一劑良方”,是補齊水利“短板”的迫切需要。在浙江省政府印發(fā)浙政辦發(fā)〔2016〕4號《浙江省人民政府辦公廳關于全面推行水利工程標準化管理的意見》后,浙江省水利廳印發(fā)了浙水科〔2016〕1號《全面推進水利工程標準化管理實施方案(2016 — 2020年)》,對包括水文測站在內(nèi)的10大類水利工程推行標準化管理。
水文測站收集的各項原始資料只能代表觀測時的瞬時情況,而且有些資料在時間上是離散的,由于自然、人為影響或儀器故障,不可避免地存在著一定的誤差,這些原始資料不能直接提供給生產(chǎn)部門使用,必須按照統(tǒng)一的規(guī)范和標準,經(jīng)過分析、計算、整編,提煉成為系統(tǒng)、完整、具有一定精度的整編成果,匯編成水文年鑒或整理為系統(tǒng)、簡明的圖表資料,以更加直觀的形式呈現(xiàn),供防汛、抗旱、水利建設、國防、科研及國民經(jīng)濟建設應用。每年,水文部門對水文資料進行整編,規(guī)范水文資料整編過程、建立相關制度,以“標準化”理念建設系統(tǒng)性的水文資料管理,實現(xiàn)水文現(xiàn)代化的堅實“地基”,為實現(xiàn)水利現(xiàn)代化打好“前戰(zhàn)”。
2.1水文資料整編發(fā)展史
水文資料整編工作是對水文監(jiān)測數(shù)據(jù)按流域水系進行處理、加工、分析、統(tǒng)計的復雜技術過程,是對水文資料的一次大匯總,是提供系統(tǒng)、完整、可信的水文資料的基礎。
我國的水文測驗記載始于戰(zhàn)國時期,但水文資料的積累、保存、整編卻要晚得多。正式的水文觀測被記錄保存開始于19世紀,清道光二十一年(1841年)才有正規(guī)保存的降水量記錄;清同治四年(1865年)才有正規(guī)的水位記錄[1]。在20世紀70年代之前,水文資料整編靠的是人工計算、摘錄、繪制圖表等傳統(tǒng)手段。隨著時代發(fā)展和科技進步,自2002年起,水文資料整編基本都通過計算機軟件完成,大大提高了效率。近幾年,水文現(xiàn)代化信息技術不斷應用,計算機繪制關系曲線,固態(tài)存儲水文數(shù)據(jù),遙測資料遠程終端傳輸?shù)刃录夹g新手段大大縮短了整編周期,提升了整編效率,為水文資料整編的現(xiàn)代化發(fā)展奠定了基礎。
2.2水文資料整編技術規(guī)范
水文行業(yè)是一個講究規(guī)范標準的學科,從原始觀測資料到整編成果須經(jīng)過整編、審查、復審、匯編、刊?。ㄈ霂欤?個工作階段。資料整編的內(nèi)容主要包括:考證、定線、制表、合理性檢查等。整編成果一般用表格表示,主要表式有:反應逐日數(shù)值及月年統(tǒng)計值的逐日表、反應實測內(nèi)容的實測成果表、反映瞬時變化過程的摘錄表、以及考證資料、綜合表等。每個階段、每個步驟的執(zhí)行方法,都有相應的水文標準和技術規(guī)范,對每一種表格、數(shù)據(jù)的格式、要求都進行了細化明確的規(guī)定,主要有SL 247—2012《水文資料整編規(guī)范》、SL 460—2009《水文年鑒匯編刊印規(guī)范》[2-3]、 SL 324—2005《基礎水文數(shù)據(jù)庫表結構及標識符標準》《太湖流域片水文資料整匯編刊印補充規(guī)定》(2012年)等,為水文資料標準化管理體系構建提供了重要的技術支撐。
水文作為國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的基礎性公益事業(yè),為水利和國民經(jīng)濟的建設發(fā)展提供了科學決策依據(jù)。在近百年的發(fā)展中,水文的服務范圍和服務對象在不斷拓展,水文的基礎地位日趨重要,支撐作用也日漸突出。在防汛、抗旱、水利建設、國防等諸多領域,水文被廣泛應用,發(fā)揮著尖兵、耳目、基石的重要作用。
水文資料是水文服務價值體現(xiàn)的基礎,是水文作為國民經(jīng)濟建設決策依據(jù)的核心。而在實際應用中,水文資料經(jīng)原始數(shù)據(jù)采集后需經(jīng)過嚴格的資料整編才能正式入冊,成為切實可用的水文年鑒。水文資料的整編是一項科學嚴謹?shù)墓ぷ鳎l(fā)展至今,已形成一系列相對成熟的規(guī)范和標準。浙江省快速發(fā)展的社會經(jīng)濟對各行各業(yè)提出了新的要求?!笆濉币?guī)劃提出浙江省要率先實現(xiàn)水利現(xiàn)代化,對防汛抗旱、水利工程建設、水資源管理與開發(fā)利用、水環(huán)境保護、水科學研究等方面都提出了更高的要求;同時對水文資料的分析、處理、存儲、應用等服務功能也提出更為現(xiàn)代化的要求。在浙江省全面推行水利工程標準化管理的背景下,水文測站實施標準化管理中重要的一環(huán)就是實現(xiàn)水文資料的“標準化”“現(xiàn)代化”管理,通過規(guī)范水文資料采集和處理中的各個環(huán)節(jié),制定相關標準,提高水文數(shù)據(jù)的應用效率和服務價值,進而提升水文在各行業(yè)的服務水平。
近年來,隨著科技發(fā)展,水文資料的整編工作逐漸由計算機取代了傳統(tǒng)的人工記錄,從很大程度上改變了傳統(tǒng)水文資料整編的不易保存、出錯率高的問題。但目前水文資料的采集和整編在技術和管理上仍存在以下問題:
(1)原始數(shù)據(jù)的準確性和可靠性難以保障。水文測驗是水文資料的來源,只有水文測驗操作準確、執(zhí)行規(guī)范才能獲得精度較高的水文資料。但傳統(tǒng)的測站管理方式和管理理念根深蒂固,導致現(xiàn)行水文測站管理較為粗放,如測驗儀器設備保養(yǎng)不規(guī)范、維護不及時、水文測驗流程執(zhí)行不到位等現(xiàn)象的存在都會影響原始數(shù)據(jù)的收集記載,難以保證收集到的資料準確、可靠;另外由于測驗新技術的更新應用,對測驗工作人員的專業(yè)技術能力提出了新的要求,但目前測站技術人員普遍存在缺乏專業(yè)技術培訓和實踐經(jīng)驗等問題,無法快速適應測驗新技術的更新發(fā)展,更難以保障原始數(shù)據(jù)的準確性和可靠性。
(2)整編資料的合理性和規(guī)范性不夠全面。對采集到的原始資料,必須經(jīng)過一算二校后方能整編,經(jīng)過嚴密、細致的審查與復核后,再對整編成果進一步合理性檢查,分析研究水文因素的變化規(guī)律,使成果合理可靠。但隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,水文測站周邊人類活動更趨頻繁,水利工程建設、地下水超采都直接或間接影響了原本的水文規(guī)律,流域內(nèi)水利工程情況變化導致水文要素的變化,故需要對水文資料整編成果進行合理性審查。但現(xiàn)實中由于水文測站遷站困難,測站考證不及時等因素,對這一環(huán)節(jié)的要求往往不夠嚴格、對實際情況調(diào)查不夠深入,進而影響了水文資料的精確度。
(3)整編隊伍的專業(yè)性和穩(wěn)定性無法維持。資料整編工作技術性強,工作量大,枯燥乏味,極易出錯,要求資料整編人員和測驗觀測人員有足夠的耐心、細心和責任心。但現(xiàn)實中水文測站一般位于較為偏僻的地方,條件相對艱苦,測站工作人員不穩(wěn)定,流動性大;加上測站人員專業(yè)水平、綜合素質(zhì)參差不齊,在水文測驗作業(yè)時省略測驗步驟,在資料整編工作中忽略錯誤數(shù)據(jù)等不負責任的行為將嚴重影響水文資料的整編成果質(zhì)量。
基于以上存在的問題,規(guī)范水文數(shù)據(jù)采集及整編流程,保證水文數(shù)據(jù)快速精確提供,水文資料標準化管理的建設是實現(xiàn)水文現(xiàn)代化的迫切需求。
4.1規(guī)范測驗管理,提高資料精度
水文測驗是水文數(shù)據(jù)的來源,是水文資料整編的基礎。測驗工作做得好壞,直接關系到整編工作的可靠程度及整編精度。比如,水位—流量關系曲線的繪制,需要許多測次的水位流量數(shù)據(jù)作為支撐,測點的繪制,需要測量同一場洪水的完整漲落過程,如果在測驗中缺失某些環(huán)節(jié),將造成無法彌補的測驗誤差;降水量、蒸發(fā)量如果不按規(guī)范要求去測量,其精度就不能保證,這直接影響整編成果的精度。所以說水文測驗是基礎,整編是對測驗的延續(xù)和總結。
浙江省的水文測驗,每一個水文測站都配有《測站任務書》,規(guī)定了測站的年工作任務和工作量,但具體到各水文要素的測驗環(huán)節(jié)時,并沒有根據(jù)測驗要素的共性進行事項的梳理和合并,對重要的事項規(guī)定也沒有形成制度性的規(guī)范要求;對測驗崗位也沒有細化分工,明確各自崗位職責。要提高水文測驗質(zhì)量,就必須以“大水文”的發(fā)展理念、“與時俱進”的思想認識,實施靈活多樣的彈性管理,扭轉(zhuǎn)傳統(tǒng)的水文管理方式,提升測站管理水平。
(1)在水文測站任務書的基礎上,進一步明確工作任務和職責,細化工作要求和人員分工,建立規(guī)章制度。對有多項水文要素測驗任務的水文測站,要把梳理測驗步驟中的共性環(huán)節(jié)作為一個事項,并對重要事項形成規(guī)范制度,并以“事項—崗位—人員”表的形式落實相應的工作職責和人員,做到“事項精細、職責明確、人員落實、制度約束”,從而將粗放式的低效管理提升為精細化的高效管理。
(2)近幾年來國家對水利工作的高度重視和大力支持促進了水利工程的大幅度建設,浙江省這幾年水利工程建設投資力度之大,覆蓋范圍之廣也是前所未有的。水利工程的大量建設給水文測驗帶來了困擾,很多測驗河段的天然形態(tài)被人為改變,河道的測驗斷面屬性和水文規(guī)律隨之發(fā)生變化,測驗河段的水位流量關系也相應發(fā)生了變化;而水位流量關系的穩(wěn)定是測驗河段選擇的關鍵原則,勢必要求重新率定水位—流量關系,才能保證測驗資料的長系列延續(xù)和水文數(shù)據(jù)的準確可靠。根據(jù)國家對水文測站的相關規(guī)定,5年需進行一次測站考證。但實際測站運行中并不是所有測站都能做到,加之近幾年來水利工程的大范圍建設,很多測驗河段被人為改變,更需要進行5年一次甚至更少年限的測站考證。水文資料標準化管理應有“與時俱進”的理念,不能局限于傳統(tǒng)的測站建設管理,在順應經(jīng)濟社會發(fā)展的趨勢下,大膽更新原有傳統(tǒng)規(guī)章制度,在認真研究測驗河段新水文規(guī)律的基礎上,建立新的測站考證等相關制度。
(3)水文新技術的不斷發(fā)展使得水文測報能力顯著增強,現(xiàn)行的水文測量儀器、水文測驗設備較以往在自動化、信息化水平有明顯提高。很多監(jiān)測新技術被引進,如ADCP的廣泛應用大大提高了測驗效率,國家也相應出臺了《聲學多普勒流量測驗規(guī)范》。水文資料的標準化管理就應在日常的工作管理中及時更新測驗規(guī)范,按最新的規(guī)范進行水文率定和更新,保障水文儀器設備和水文數(shù)據(jù)監(jiān)測規(guī)范的統(tǒng)一,確保水文資料的可信度。
(4)水文資料的標準化管理還應建立長效的水文測驗督查考核制,實行“制度管人”的理想方式,保證測站每一項工作都有布置、有措施、有督查、有考核、有獎罰;并要有相應的工作職責作為實施細則,確保制度便于執(zhí)行,具有一定的持續(xù)性,不隨意按照個人意愿更新制度。
4.2建立標準流程,規(guī)范整編技術
水文資料整編應嚴格按照SL 247—2012《水文資料整編規(guī)范》執(zhí)行,確保水文資料在站的一算二校工作。經(jīng)過整編后的水文資料再經(jīng)過審查、復審、匯編,最終入庫刊印,這是對1年水文資料的認定和總結,各環(huán)節(jié)缺一不可。由于浙江省的水文體制關系,人員流動更新較快,技術人員短缺現(xiàn)象時有發(fā)生。在這種水文大環(huán)境下,保證水文資料整編質(zhì)量,確保整編工作正常開展,就要規(guī)范水文資料整編過程盡可能做到流程細化、步驟明確、要求具體,減少人為的可干預度。
(1)針對現(xiàn)階段的水文資料整編及審查工作,應提煉出較為簡單明了的技術方法,形成切合實際并有效的標準化流程。標準流程的制定應嚴格執(zhí)行水文資料整編規(guī)范要求,梳理每一項水文數(shù)據(jù)整編的工作流程,總結整編要點,提煉技術要求,并優(yōu)化簡化整編技術技巧,實現(xiàn)整編技術“按部就班”式的標準化流程建設;并將該流程作全省資料整編的標準化流程,統(tǒng)一推廣,盡可能縮小地域性差距。
(2)浙江省降雨量及水位資料目前已實現(xiàn)固態(tài)存儲及計算機整編計算,蒸發(fā)、潮位資料也正在逐步開發(fā)試驗當中。隨著水文現(xiàn)代化技術的不斷應用,水文測驗及資料整編技術,人工干預的會越來越少,將大部分由計算機替代。水文資料的標準化管理就需要在水文新技術的應用和發(fā)展中,制定既要符合計算機運行及整編程序編制要求,又要滿足現(xiàn)有水文資料整編規(guī)范的新標準,不斷完善新技術發(fā)展下的水文資料管理技術。
(3)浙江省現(xiàn)有的水文資料數(shù)據(jù)庫軟件較為陳舊,資料整編入庫后數(shù)據(jù)提取程序較為繁瑣且專業(yè)性偏強,水文工作人員不能迅速及時便利地進行數(shù)據(jù)分析。水文資料的標準化管理建設應整合各類數(shù)據(jù)統(tǒng)計、運行維護、管理等功能的服務軟件,實現(xiàn)水文數(shù)據(jù)作為信息資源的可視化,轉(zhuǎn)變水文的數(shù)據(jù)服務為成果服務,開發(fā)功能全面的綜合性、標準化水文數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)統(tǒng)一運行維護管理平臺,也為水文資料在線整編提供可能。
4.3提煉經(jīng)驗標準,傳承水文價值
水文作為一門實踐性和經(jīng)驗性很強的學科,在實際水文工作中,經(jīng)驗關系、公式和結論常被應用在水文分析計算中,比如水位—流量關系曲線的繪制,其測點的挑選需要水文工作者具備長期的水文測驗經(jīng)驗;水文計算中用的很多經(jīng)驗頻率公式也是在前人的經(jīng)驗中總結提煉而來的。水文學已接近成熟階段,但缺少總結、概括、提煉,并不是缺少定理和定律,所以水文資料的標準化管理建設,很重要的一項內(nèi)容就是做好水文經(jīng)驗的總結和提煉,梳理水文前輩和水文模范的先進經(jīng)驗,將其形成“經(jīng)驗標準”,匯總整理成《水文經(jīng)驗手冊》,在全行業(yè)推廣使用。這不僅是對水文工作者一生成就的肯定,也是對水文行業(yè)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的助力,更是對水文“求實、團結、進取、奉獻”核心價值的傳承。
水文資料是水利建設的重要數(shù)據(jù)支撐。
水文資料標準化管理建設,目的在于通過明確職責、細化要求、規(guī)范制度讓水文工作精細化、流程化、信息化。推行水文資料標準化管理建設,既能保證精確的作業(yè)成果,也是促進水文測站全方位標準化管理的基礎。
[1] 中華人民共和國水利部水文司.中國水文志[M].北京:中國水利水電出版社,1997.
[2] 中華人民共和國水利部.SL 247—2012水文資料整編規(guī)范[S].北京:中國水利水電出版社,2012.
[3] 中華人民共和國水利部.SL 460—2009水文年鑒匯編刊印規(guī)范[S].北京:中國水利水電出版社,2009.
(責任編輯姚小槐)
TV12
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2016-06-26
吳珍梅(1987 - ),女,工程師,大學本科,主要從事水文資料整匯編工作。E-mail:706449009@qq.com
胡琳(1982 - ),女,高級工程師,博士研究生,主要從事水文水資源規(guī)劃、水利工程標準化管理工作。
E-mail:gumumu@sina.com