水资源监控能力工程建设信息量分析与预测

常世华

(绥中县大中型水库移民后期扶持工作办公室，辽宁 绥中 125200)



水资源监控能力工程建设信息量分析与预测

常世华

(绥中县大中型水库移民后期扶持工作办公室，辽宁 绥中 125200)

摘要：辽宁省经济的迅速发展对水资源管理和开发应用提出了更高的要求。针对辽宁省内水资源管理水平低，监控能力建设欠缺，相关体制、机制以及法律不健全的问题，亟须加强对水质监测、用水量监控、管理制度落实等项目建设。文章对水资源监控能力建设项目的信息量进行了分析与预测，通过分析与预测得出了水资源监控能力建设在信息量需求建设具有可行性，也是十分必要的。

关键词：项目建设；监控能力；水资源；信息量；需求分析

1水资源监控能力建设现状

辽宁省正在打造以全省水利信息骨干网为主要建设平台，引进实时数据传输技术、高精度传感器技术、信息管理、数据库技术及决策支持技术等先进技术，进行全省取水量实时监测，并达到7.5 亿 m3。截止到2015年9月为止，辽宁省已经形成了“1点集中，13点辐射式发展”，即1个省中心主导发展，13个市中心辐射式发展的局面，实时监测280家取水户，650个监测站，1568个取水井。监控对象包含省市县的工业用水大户以及各市县的自来水公司等[1]。

2存在的主要问题和差距

尽管水资源监控能力取得长足进展，网络等水利信息基础设施建设能力逐步提高，但是与国内外以及最严格的水资源管理制度相比，差距仍相对明显，实时监控能力差距主要表现在以下4方面：①开发利用各监测环节不符合管理标准；②信息数据量大，共享程度低；③技术标准滞后，与新开发的建设平台无法实现完美连通；④系统实际工程应用覆盖面小。

3项目建设内容

辽宁省水资源监控能力建设项目的建设任务主要包括建立统一的项目管理体制机制，制定统一的项目技术标准和业务规范，建设取用水国控监测点、水功能区省考核监测点两大监控体系和省级水资源监控管理信息平台。

4信息量分析与预测

4.1信息内容需求

辽宁省水资源监控能力建设的信息需求需全面考虑和水资源有关的各个方面，建成一个集成的高度耦合的综合性水资源信息管理体系。

1)信息体系及信息来源。水资源管理信息宏观上要掌握以流域和行政区域为单元对区域水资源总量和水环境整体状况，微观上要掌握以水资源利用的取水、用水、退水计量等信息，通过两者的结合，为水资源评价与宏观调控提供信息支持。以水循环过程为主线，包括天然水循环和社会水循环两大循环的信息流以及所依存的生态环境、国土资源、经济社会，共同构成水资源管理信息体系，如图1所示。

天然水循环信息主要包括降水、蒸发、产流、汇流、入渗、排泄等各个环节的信息，社会水循环信息主要包括取水、输水、供水、用水、排水、处理回用等环节的信息，以及由两个循环合力影响的出入境水信息。所有水循环信息都需包括水量和水质两方面内涵。其中天然水循环信息主要来源于水文观测，生态环境、国土资源、以及经济社会等信息主要来源于水利系统外的部门观测和统计，而社会水循环信息目前主要来源于间接的统计信息，缺少直接观测数据的支持，这也是辽宁省水资源监控能力建设项目重点所在。

图1水资源管理信息体系框架图

2)信息分类。水资源信息十分丰富，其分类方法也很多，典型的分类如：①按属性特性进行分类，包括水资源信息(包括天然水循环信息和社会水循环信息)、经济社会信息、生态环境信息、国土资源信息等。②按量质特性进行分类，包括水量信息、水质信息、工程信息以及其他信息等。③按位置特性进行分类，包括空中、地表、土壤、地下等信息。④按时效特性进行分类，包括实时数据、现状数据、历史数据等。⑤按获取手段进行分类，包括遥测遥感、人工录入、统计生成、模型生成等。⑥按空间特性进行分类，包括点的信息：如基于水源地、取水口、入河排污口等；线的信息：如基于输水水道、河流、水功能区等；面的信息：如基于水资源分区、行政分区、流域等。 ⑦按处理过程进行分类，包括监测信息、统计信息、结果信息等。⑧按表现方式进行分类，包括数值信息、文本信息、地理信息、多媒体信息等。

3)依据业务需要获取信息。不同的水资源管理业务所关注的信息侧重点不同，需要对单项信息进行综合处理加工才能真正为水资源管理业务服务。水资源论证管理需要取水水源地的水资源开发利用现状、可用水量、退水地的水环境等多方面的综合信息来作出判断；取水许可及水资源费征收使用管理需要取水户的登记信息、取水定额、取水计划和监测实际用水情况征收水资源费；水功能区和水源地管理需要对水域总体水量、水质信息，并根据水域功能要求的不同严格控制污染物排放；水资源调配管理需要水资源开发利用现状为基础，结合来水预测、需水预测、节约用水措施、水资源保护等有关部分进行，需要有历年的水资源观测资料、规划水平年供需分析等；水资源信息统计及发布需要以行政区划为单元的水资源信息进行多级汇总加工。

4.2信息发布需求

应能针对系统的不同服务对象，提供不同的信息服务。根据需要可主动向有关用户发布相关信息。面向水行政主管部门提供的信息主要包括：水资源信息在线监测的数据统计分析结果，水资源业务管理各子系统的输出结果，水资源调配系统产生的方案结果。面向取用水户、排水户发布的信息主要包括：取用水户的取用水量、水资源费征缴情况、网上办公的处理流程和审批结果，与业务相关的通知等。面向科研机构及设计单位发布的信息主要包括：水资源基础评价信息、水资源开发利用状况等。面向各级政府相关职能部门发布的信息主要包括：基础水资源数量和质量信息、水资源调配方案等。面对社会公众用户发布的信息主要包括：水资源介绍、政务公开、便民服务、公众互动，以及根据《行政许可法》规定需要公告和发布的信息等功能。

4.3信息交换需求

信息交换是信息资源高效利用的基本要求，必须要在数据信息的一致性、可靠性、高效性、可扩展性和灵活性方面加以保障。省级水资源信息的交换需求主要包括：中央、流域、省、市、县(区)等各级水行政主管部门之间信息上传下达的交换需求；水行政主管部门与政府其他职能部门之间的信息交换。

1)一致性：在数据分布存储和发布处理时，一致性原则是最重要的，数据分布不应该造成数据的不一致，数据一致性是通过自上而下的设计来实现和控制的。

2)可靠性：在数据分布系统中，要保证系统的某一部件失效时，其余部分仍能支持系统运行，要通过在不同地点存放冗余数据来保证可靠性。

3)高效性：通过合理的数据分类，使数据存放在其常用的地点，并建立数据同步复制和更新规则，以提高系统的响应时间。

4)可扩展性和灵活性：数据分布是集中和分散的统一。一方面，数据库建设提供了数据集中管理的方法，它通过集中管理实现数据共享，通过抽象实现数据的独立，给用户提供一个总的、聚合的、唯一的数据集合与统一的数据管理方法；另一方面，计算机网络是一个分散的系统，给数据的分布提供了条件和技术，并通过通信线路互连的计算机进行数据分布，以适用用户地域分散的需要。

4.4信息存储需求

根据目前的水资源管理体制，水资源监测与水资源开发利用信息采集(收集、统计)，首先将信息发送到省级水资源管理部门，然后上报水利部。

4.5信息在线监测改造需求

通过对水资源管理信息内容需求以及信息来源的的分析，水资源管理信息内容广泛，包括天然水循环信息和社会水循环信息，以及相应的生态环境、国土资源、经济社会，这些信息的来源也不同。按照有所为有所不为的原则，针对这些信息获取的主要薄弱环节即水资源开发利用环节的监测，辽宁省水资源监控能力建设需要开展水资源信息在线监测改造，重点是在水文部门、工程管理部门和企业单位进行监测的基础上，对省行政主管部门需要掌控的重要取用水户信息点进行在线采集传输的改造。另外，由于水资源信息监测面广量大，受财力限制，目前还远远不可能达到对各个环节所有信息的要求，为了减少水资源信息监测的盲点，同时除了应对常态的水质监测外，在突发性水污染及应急事件中，需要采用移动监测的方式对水资源信息进行监测，一方面可以获取暂时没有固定监测点的水资源信息，另一方面也可以在突发事件时迅速赶赴现场，直接在现场监测包括水量水质各项指标并对事件发生区域的水量水质进行各类指标分析，便于为水资源管理与保护部门提供大量的决策信息。

4.6信息量预测

为合理估算省级水资源监控管理信息平台中数据在本地的存储量，按照各类数据来源不同，以各种监测对象的数量以及各种监测站点的水量水质信息内容分析为基本分析对象，同时考虑通过数据交换，间接从水文、气象、环保、国土等部门得到的信息，对省级水行政主管部门水资源相关数据量进行估算，统计省级平台5大类数据监测数据、业务数据、基础信息数据、空间数据及多媒体数据在5 a内年产生数据量(均以5 a规划考虑，5 a后通过升级扩容实现)。

表1　省系统数据量估算表

5结论

通过对水资源监控能力项目建设和实施，实现了以法律为保障、以重点落实为先导、以管理制度为依据、以实践发展为方向的基本格局，通过国家提供重要支持，省内引进先进的科学技术，为强化水资源管理制度提供技术支撑和有力保障。水资源监控项目建设在信息量上具有可行性，通过建立健全和逐步完善水资源监控体系，为全面实行最严格水资源管理制度、缩短与国内外在该项目建设的差距提供有力保证。

参考文献：

[1]姜广田，邓程林.辽宁省城市饮用水水源地安全评价研究[J].水利技术监督，2008(02)：24-26.

中图分类号：TV213.4

文献标识码：B

[作者简介]常世华(1974-)，男，辽宁绥中人，工程师，从事水库移民、水土保持、河道、水资源等工作。

[收稿日期]2016-02-04

文章编号：1007-7596(2016)03-0038-03