中国分类号：TP39 文献标识码：A
水资源利用与保护是人类共同面临的紧迫问题。水的自然属性决定了水资源必须以流域为基本单元进行管理，惟有如此，才可以使水资源的整体功能得到充分发挥。
长江流域面积180万km2，占我国陆域面积接近五分之一。流域年均径流量9800亿m3，流域内居住人口4亿人，流域内GDP为10万亿元，这些指标均达到全国总量的三分之一。长江流域的水资源对我国经济社会的发展发挥着不可替代的保障作用。但是，在流域社会经济快速发展的同时，长江流域仍然面临着比较严峻的水问题：①洪涝灾害对流域人民生命财产的威胁依然存在；②局部地区水资源供需矛盾仍较突出；③水生态环境总体状况没有根本好转；④水土流失趋势没有得到有效遏制；⑤干支流河道及河口整治任重道远[1]。上述问题事关流域乃至国家经济社会的可持续发展。本文围绕以信息化手段推进和改善长江流域管理为命题开展讨论。
1 流域管理信息化需求
1.1 管理任务与目标
长江流域管理要围绕“保障防洪安全、合理开发利用、维系优良生态、稳定河势河床”的总体目标，进一步完善流域综合防洪体系、水资源合理开发利用体系和生态环境保护体系，确保长江防洪安全和水资源的永续利用。
（1）保障防洪安全。包括以下4个方面的内容：①堤防工程，通过堤防建设与维护，保障其能抵御设计标准的洪水；②水库工程，通过水库调度使其发挥拦截洪水和削减洪峰的作用；③分蓄洪工程，当发生超标准洪水时，主动接纳相当容量的洪水，并按照预案事先撤离人员，以可控的风险、较低的淹没损失来减轻更大的灾害风险；④河道整治，通过清除行洪障碍及河道整治，使洪水下泄更为顺畅并维护河势安全。
（2）合理开发利用。统筹上下游、左右岸，以及国民经济各部门的利益，兼顾防洪、发电、灌溉、供水、航运、渔业、旅游及生态等效益，通过采取工程及管理措施、政策导向与市场机制，推动节水型社会建设，使水资源得到合理配置与有效利用。
（3）维系优良生态。保障河流、湖泊及周边生态环境对水资源的需求，包括保障人类自身的饮水安全、满足河流生态（含植物、鱼类、野生动物等）的用水需求，维护流域生态系统的整体功能。当前，对长江流域生态系统的最大威胁是污染物排放总量的不断增长。保护水资源、控制水污染、防止水质恶化是当前维系优良生态的突出任务。
（4）稳定河势河床。长江中下游地区是我国区域社会经济高度发达地区，任何河势的改变及河道的摆动，都有可能构成对中下游地区重大影响[2]。在流域水资源开发利用活动中，要增强对河势河床变化的预见性与可控性。
1.2 管理综合性需求
（1）实现保障长江中下游地区防洪安全的目标，需要多项工程措施与非工程措施协调运用，特别是多个部门与多个区域的密切配合。在抗御1998年大洪水中，丹江口、隔河岩、五强溪、拓溪等水库通过拦洪、错峰、削峰作用，发挥了水库的防洪功能，减轻了长江中下游地区的防洪压力。三峡工程建成以后，需要从流域管理角度实施以三峡为核心的水库群联合调度，加上退田还湖、分蓄洪工程的运用，进一步降低长江中下游地区的洪泛灾害风险。
（2）合理开发利用水资源，需要合理布局水工程建设，完善总量控制和定额管理相结合的取水许可制度，建立抗旱减灾应急管理制度，建立水权制度与转让制度，推动节水型社会建设。实现多目标综合协调，需要多部门多地区合作，并且离不开统一的流域管理和监督。
（3）维系优良生态，保护水体水质是当前流域管理中最具挑战性的工作。被污染的水体除了动能之外其他功能都有可能丧失，从而导致与其相依存的生态系统遭受破坏。诸如，太湖污染问题早已呈现，却只能听任污染加重、影响范围扩大和受害对象不断增加，直到2008年蓝藻大规模暴发造成水荒，而很难找出直接的责任承担者。长江近岸污染带延绵数百千米，一些地区地面水体及地下水皆被污染，却难以进行施害源头追究。保护水质就是保护人类自己，要唤醒“温水煮青蛙”式的麻木，防止局部利益损害整体利益，防止短视行为损害长远的根本利益。我国的《水法》到《水污染防治法》对保护水资源都有明确的规定，当前需要解决的主要问题是如何克服“局部利益驱动”弊端，强化监测、监督手段，落实责任的区域划分与认定，完善评价、考核及责任追究机制。
（4）稳定河势河床，需要合理运用工程措施予以解决，其管理任务相对单一，但同样需要从流域的宏观尺度进行科学论证，统一规划，有序实施。诸如，三峡工程建成后清水下泄对中下游河岸的淘刷影响，需要由河控工程加以解决；为保障堤防基础隐定，需要对河道采砂行为进行综合整治；为控制长江尾闾河道摆动对港口、航道的不利影响，需要对河口进行整治。
实现并改善对流域的综合管理，需要利用现代计算机技术、网络技术、数据库技术，建立连接相关各方的协同工作平台，实现信息资源的共建共享，为对话、协商、监测、监督及评价提供可靠的技术手段也将成为必然要求。
1.3 管理时效性需求
在流域管理实践中，尽管有一些管理工作不缺乏法律规定和制度设计，但就管理效果而言却往往难以令人满意。诸如：违规建设侵占河道问题、围湖造地挤占库容问题、工程建设造成水土流失问题、突发水污染事件造成数十万乃至上百万人口饮水安全问题等。往往不能及时发现，及时处置，当铸成大错以后再进行纠正与补救，则因此付出了高昴的代价。
洞庭湖原为我国的第一大淡水湖，现已退居第二，20世纪初湖水面积拥有5000km2，由于近代围垦活动及泥沙淤积，目前湖水面积已缩减到2800km2，对长江洪水的调蓄及削峰作用大为降低，也使洞庭湖四水支流的洪涝灾害更为频繁，灾害损失不断攀升。近年来不得不采取退田还湖及开辟分蓄洪区予以补救。
2002年，武汉“外滩花园”房地产开发项目侵占河道问题，经媒体披露后按违章建筑进行了爆破拆除，使2亿元资产化为瓦砾。
长江沿岸化工企业众多，存在着突发污染事件的风险。2004年，四川一家大型企业违规排污发生沱江特大水污染事件，导致使100多万人饮水困难，有关政府部门发现问题不及时，以致延误了事故处置时机，也因此被列为事故重要原因之一。
2008年2月，汉江下游三条支流因为沿线暴发“水华”，导致周边地区居民用水恐慌，湖北省潜江市和监利县20余万人无法正常用水，5所学校因停水而停课。
依赖公民个人的检举或者媒体的报道，或者象滚雪球一样等到难以掩盖事实真相时再来处理上述类似问题，是一种事后、被动和消极的管理方式。流域管理应该追求积极的作为，如在事情发生之前有科学的预测和应对预案，就有可能防范于未然；如在事情发展过程中能够进行有效的控制，就有可能把损失降到最低；在事情发生之后又能够辅以妥善处理，就可以使民心安稳。注重管理的时效性，必将极大地提高流域管理的地位、作用和效果。随着自动化监测技术、遥感技术、高速计算机网络技术等先进技术发展，为满足流域管理的时效性需求提供了前所未有的良好条件。
2 流域信息化现状及存在的主要问题
长江流域涉及省级行政区18个，根据2007年相关资料统计[3]，省级及流域水行政管理机构全部建立了服务网站；有9个机构实现了无纸化公文流转；共建立各类数据库216个，存储的数据量达到5266GB。流域内建成工程监控系统信息点3739个、水文信息采集点4942个、水土保持信息采集点117个、水质信息采集点1674个；另建有墒情、工情等其他信息采集点555个。在网络设施方面，共建成互联局域网167个。在业务应用方面，建设了防汛抗旱、水资源管理、水土保持、水文测报、水环境管理等业务应用系统共计226套。可以认为，多年的信息化建设及其成果促进了有关地区及有关部门的业务发展，同时也为长江流域管理信息化发展奠定了一定的基础。
2.1 基础设施问题
现有信息采集基础设施还不能满足流域管理的需要，其问题表现为分散、重复、分布不均、覆盖不全、水平落后、投资不足等现象并存。诸如：对于河道的建设管理、水库库容保护、水土流失监测、洪涝损失评估等，遥感技术是高效率高可靠性的手段之一，但目前的应用十分有限，所获取的遥感资料覆盖范围小，缺乏系统性、连续性及时效性，遥感分析处理设备投入不足；对于水资源利用管理，现有的监测计量设施还不能满足对取水总量控制和用水计划管理的需要；对于水资源保护管理，现有的水质监测点数量严重不足，仅提供了有关大型水体与河段的水质评价，而不能满足流域范围内有关省级行政区分时段的排污总量及排污变化率评价需要，而对于满足省级以下行政区分时段的排污总量及排污变化率评价需要问题，则存在着更大的差距；对于数量巨大的中小型水库的管理，普遍存在缺乏通讯设施、水文设施、大坝监测设施等方面的问题。
2.2 机构设置与权责匹配问题
水利信息化建设需要有专门的机构来进行研究、策划与推进，这在我国水利行业管理中已经形成共识，长江流域所涉及的省级水行政机构及长江水利委员会均设立了信息中心，这些机构按照行政体制属性纵向联系比较紧密，而遵循流域自然属性的横向联系非常薄弱。
流域管理信息化是一种遵循流域自然属性，更加符合客观规律的水利信息化形式。因此需要改变惯性思维，注重流域内各级信息中心的联系，包括明晰各级信息中心的分工，加强合作与交流，共同推进长江流域管理信息化进程。
流域信息中心应该担务起推进流域管理信息化建设的责任，按照流域管理的目标要求合理布局信息采集、传输一、存储等基础设施，并为流域管理提供运行维护及技术支撑服务。
区域信息中心承担着所在行政区水利信息化建设任务及服务职责，同时，还需要进一步明确其服务于流域管理信息化的职责。
2.3 信息共享与协作机制问题
近年来，尽管各地建设了一批服务不同业务对象的数据库，但大多数是在“各自为政、分散建设、重复建设”的状态下形成的，标准不统一，数据质量不高，服务对象单一，缺乏及时维护，数据共享困难。此外，由于缺乏必要的利益调节机制，一些单位对数据资源相互封锁也是导致数据难以共享的重要原因。
3 信息化发展方向与前景展望
3.1 流域监测网络体系建设
（1）建设长江流域监测网络体系，为维护健康长江服务。内容包括：对现有隶属于不同行业、不同单位的监测站网资源进行整合，促进资源共享；对自有的监测站网进行升级改造，扩充功能；合理布局新的监测站网，使监测网络体系遍布整个流域，满足流域管理各项业务的需求。
（2）继续完善水文站、水土保持监测站、河道采砂监控网的建设，重点推进遥感监测体系建设，推进取水许可分区计量监测网建设。
（3）加强水资源保护监测体系的创新与建设，主要在发展思路上要实现三个转变：①由单一水质监测向水质监测与污染物质排入总量监测并重转变；②由跳跃式随机抽样监测向连续系统性监测转变；③由河道断面开放式监测向流域内行政区域闭合圈监测转变。以流域内的省级行政区边界为闭合圈，对流入圈内的污染物质数量和排出圈外的污染物质数量进行全面监测记载，从而为周期性核算各行政区的污染物质排放贡献率奠定基础，有利于分清彼此应该承担的责任，减少相互之间的推诿。
3.2 应用支撑平台及数据中心建设
（1）建立统一的应用支撑平台，为业务系统建设及业务应用提供集成服务和各类公共服务。诸如：统一身份认证（CA、RA）及门户管理，提高系统的安全性；提供电子邮件、弹出式窗口或短信等多种信息服务；提供视频会议服务及语音、数据的实时效互式服务，实现远程协同工作；提供资源目录服务和个性化定制服务，为用户打造适合自我需求的信息化工作环境。
（2）建立信息资源共建共享机制，让每个系统（或用户）既享受外部动态信息服务，又都承担起维护自身信息资源的义务，从而保障各自的业务系统功能得以正常发挥。
（3）建立流域数据中心，实现信息资源共享是流域信息化建设的基本要求。对涉及多业务的信息，采取“集中存储和管理”。围绕数据中心建设，逐步建立人员、机构数据库，基础地理数据库，基础水文及水环境数据库，区域社会经济数据库，遥感影象数据库，政策法规数据库，标准规范数据库，流域规划、工程规划数据库，以及其他多业务应用所需的专业信息数据库。
3.3 流域管理业务系统建设
依托于流域监测网络体系、应用支撑平台及数据中心等信息基础设施，努力推进流域管理业务系统建设。根据目前长江委信息化建设与发展规划，应分步骤地抓紧好以下工作：①在全面完成国家防汛指浑系统一期工程建设的基础上，做好推动二期工程建设的准备；②继续完成水土保持监测与管理信息系统、河道采砂实时监控与管理信息系统建设；③近期以推进河道建设管理信息系统、水资源管理决策支持系统、水环境监测与评价信息系统和行政资源管理系统建设为重点，初步满足流域管理主要业务应用需求；④中期进一步完善已建系统，全面开展水利工程管理、水利信息公众服务、水利规划设计管理和水利专业数字档案馆、图书馆等业务应用系统建设，基本建成十大水利业务应用系统；⑤远期以全面实现流域管理信息化为目标，全方位提高流域管理及水利综合服务能力。
3.4 前景展望
当前乃至今后一个阶段，我们要紧紧围绕流域综合管理的需求，突出信息化建设的地位和作用，进一步加大信息化建设的协调组织与实施力度，按照《长江委信息化规划》的总体目标和要求，扎实开展工作，争取流域综合管理信息化早日实现。可以预见，在基本实现流域信息化管理目标上，至少可在以下几个主要方面得到具体体现。
（1）防汛抗旱调度指挥更加得心应手。长江干流及主要支流水文报汛站全面实现自动化测报，水位、流量预报更加准确，预见期加长达到17h以上；工程抢险、水库调度、分蓄洪区运用协调有序；河道建设管理、采砂管理更具执法威慑力；山洪灾害损失大幅降低。
（2）水资源管理职能得到明显加强。水资源数量及分布能够动态掌握；取水许可总量控制和用水计划管理得到加强，单位GDP水量消耗进一步降低；边界河流水事纠纷处理依据更加充分。
（3）水环境管理能力得到明显提高，能划分不同行政区排污总量贡献率及变化趋势，区域减排效果开始显现；对突发水环境污染事件的反应更加迅速，能够迅速报警并准确定位，为控制灾害蔓延和降低灾害损失争取宝贵时间；水利血防管理工作更为有效，能够准确评估疫区及感染人群的变化趋势和血防经费使用效果。
（4）水土流失监测、水土保持评价更具公信力。能够对区域地表侵蚀模数进行计算，对一个地区的水土流失现状及其变化趋势做出客观、公正的评价。
（5）流域机构公共服务能力、公众形象得到进一步提升。流域管理的民主参与水平得到提高；社团、企业及个人办理涉水事务更加便捷；流域机构对社会管理、高层决策的影响及贡献逐步增大。
参考文献：
[1] 蔡其华.健康长江--保护与发展.武汉：长江出版社，2006.
[2] 汪恕诚.资源水利--人与自然和谐相处.北京：中国水利出版社，2002.
[3] 水利部信息化工作领导小组办公室.2007年度中国水利信息化发展报告.北京：中国水利出版社，2008.
