基于三条红线的上海市水资源平台设计与特色

叶晓峰，王元珠，朱晨轶，张 帆

（上海市防汛信息中心，上海 200050）

基于三条红线的上海市水资源平台设计与特色

叶晓峰，王元珠，朱晨轶，张 帆

（上海市防汛信息中心，上海 200050）

近年来，水利部要求提高对水质监测项目的智能化平台的打造，因此在水资源建设项目建设的基础上，提出基于三条红线的水资源平台设计。主要采用数据云技术，大数据平台架构设计，打造智能化、多级应用、多模块的平台提供平台化的服务特色，完成上海市水资源管理系统建设，实现与中央、相关流域水资源管理过程核心信息的互联互通，同时也为其他水资源平台建设提供有力的指导。

三条红线；水资源；监管平台；统计上报

0 引言

2011 年中央 1 号文件《中共中央 国务院关于加快水利改革发展的决定》[1]，要求加快水利改革，加强水量、水质监测，建设水资源管理系统，为强化监督考核提供技术支撑。水利部下发《关于开展省级水资源管理系统建设工作的通知》[2]和《省（自治区、直辖市）水资源管理系统建设基本技术要求》，对水资源管理系统省级节点提出相关的技术要求。上海市 18 号文件精神和《上海市加快实施最严格水资源管理制度试点方案》[3]也明确要求必须加快水资源管理系统的建设。在此基础上，编制了《国家水资源监控能力建设项目上海市技术方案 （2012—2014 年）》（以下简称《技术方案》）[4]。国家水资源监控能力建设项目办公室于 2012 年 9 月对《技术方案》进行了审查，并下发了《关于印发国家水资源监控能力建设项目上海市技术方案（2012—2014 年）审查意见的通知》（以下简称《审查意见》）[5]。

国家水资源监控能力建设（2012—2014 年）上海市项目（以下简称上海市项目）主要包括取用水、水功能区 2 个监控体系和水资源管理系统建设，实现了对总颁证水量 99% 的取用水户（不含火电和农业用水户）的实时监测，实现了对本市水功能区 100% 监测，对全市重要饮用水水源地水质100% 在线监测，建成了基于云计算技术的上海市水资源管理系统。上海市项目顺利通过水利部组织的技术评估，是全国首个通过技术评估工作的省市。该项目的建成进一步完善了水资源三条红线综合管理体系，增强了水资源定量管理和对“三条红线”的考核能力，为实行最严格水资源管理制度提供了技术支撑，为此需要利用信息化的技术手段，进行上海市水资源平台的建设。

1 上海市水资源平台设计架构

1.1 设计思路

按照上海市水务信息化规划，到 2025 年本市要基本建成 “智慧水网”，基本实现“智能感知、智能调度、智能决策、智能服务”的目标[6]，为此构建了上海市“水之云”基础设施管理平台，将移动化水资源应用作为最重要的应用部分先行建设。以用水总量、用水效率和纳污总量为设计架构的三条红线，从硬件配置、数据库、文件设计和系统可靠性等方面，进行系统模块监管平台的总体设计。

对于目前计算机系统架构技术的研究，既要考虑系统运行的性能又要保证基础平台建设的稳定性和开放性。经过综合考虑，同时也根据实际项目的应用需求，提出具有个性化特色的水资源平台的设计，具体如图 1 所示。本设计方案以模块的内聚性、耦合性、云平台性为核心，采用 B/S Web 架构，oracle 数据库、C++ 开发语言设计。

上海市项目监控管理系统可以有效实时地了解各行业单位对水资源的实时和历史数据的监控及管理情况，便于及时直观地了解整个上海市水环境的用水量、水质、用水效率及纳污情况；根据平台的统计数据信息量，可以有效地整治异常数据，保证市民用水安全。

1.2 设计内容

1.2.1 用水总量系统

用水总量系统主要记录各用水行业单位的数据，实现对用水总量的项目管理，主要功能模块如下：

1）取水监管模块。主要是对取水信息的整合监管，基本信息有用户的单位名称、取水户编码、累计审批水量、年度取水计划、有效许可证及许可水量等。主要包括地表水取水、取水口管理，取水许可证管理，取水户年取水计划，企业（集团）、区（县）年度水量计划下达，国家对上海市水量分配管理，上海市用水总量分配方案，取水户取退水质监测，日常抄表及计量设施基本信息的管理，以及取水巡查执法信息、许可审批和大用水户管理。

2）规费征收模块。统计区县年度和月份的抄表量、水资源费用、已缴和未缴费金额，主要包含建设项目水资源论证审批，水文水资源调查评价资质、超采区评价成果、建设项目水资源论证资质、专家库等的管理，黄浦江上游、长江口特殊水情分配方案，水资源费征收统计、标准，以及规划水资源论证审批。

图 1 国家水资源监控管理平台设计框架

3）地下水采灌模块。统计各个公司的开采计划、回灌计划下发量，年度计划下发总的取水户，以及每年量的对比数据，主要包含地下水取水户、取水口、采灌计划和执行情况的管理。

1.2.2 用水效率系统

主要包括以下功能模块：

1）计划用水模块。统计各类产品的用水值及各行业单位的申请管理信息的填报信息等，主要包含用水定额标准和水价的管理、节水“三同时”受理事件查询、水平衡测试用水户信息、计划用水户基本信息、测试机构基本信息管理、水平衡测试报告查询、农业节水样点灌区、节水技术改造。

2）节水示范模块。统计各行业单位的节水型基本、位置标注、对应的创建面积和时间等信息，主要包含节水型示范农业园区、月度用水计划调整、节水型学校（校区）、全年超计划水费，以及节水型小区、工业园区和企业（单位）。

1.2.3 纳污总量系统

主要包括以下功能模块：

1）饮用水源地保护模块。统计各行业单位的纳污控制方案个数、水质目标占用比及目标等信息，主要包含水功能区、水质控制断面、纳污总量控制方案等基本信息，以及水功能区评价和水文测站管理。

2）水功能区管理模块。统计污水处理厂监测数据和进出口数量等信息，主要包含水功能区确界立碑、水源地、污水处理厂等基本信息，以及污水处理厂运行监测和河道生态整治等情况。

3）入河排污口监管模块。全市登记入河排污口、服务人口数量及排入水体名称等信息，主要包含入河排污口登记，排水户基本、监测信息及违法记录等的管理，以及排水许可受理审批、水污染突发事件、长江口盐水入侵和应急预案归档管理。

1.2.4 综合管理系统

综合管理系统实现对各行业单位的各功能模块的规划、决策、组织及管理的统筹管理，将静态和动态的组织结构相结合，监督检查各行业单位的有关交换数据、工作部署及重要事项的信息填报情况，包含行政执法、统计核算、应急管理、信息服务、资源调度和规划管理等综合管理系统。

2 上海市水资源平台设计特色

2.1 设计多极化

上海市水资源平台设计涵盖用水总量、用水效率、纳污总量的管理及信息服务和监测考核等领域，系统功能不断深化设计，多极化设计功能模块如图 2 所示，包括 5 个一级功能模块、22 个二级功能模块、75 个三级功能模块和 180 个四级功能模块。

图 2 多极化设计功能模块分类数

2.2 功能模块化

上海市水资源管理系统基于云计算应用服务形式，每个功能以模块化形式展现给用户，并能显示相应的统计信息，围绕水资源三条红线管理业务，每一个模块就是一个业务管理功能，可实现主动推送水资源三条红线年度情况，根据操作用户所在部门和职位及操作频率主动推送模块，可通过拼音或汉字模糊搜索功能点及相关资源等功能。

2.3 推送智能化

上海市水资源管理系统根据用户所在的部门和职位、用户的操作频率和业务的上下游关联，智能推送给用户最关注的功能模块及其他用户查询的功能和相关的统计信息。整个系统功能模块间数据流实现互联互通、相互关联。

2.4 业务数据化

结合上海市水务公共信息平台和电子政务系统等现有信息平台，基于水资源三条红线业务管理，将取用水户和水功能区管理的业务数据化，将传统的信息系统提升为业务管理系统。

2.5 应用移动化

为便于用户随时随地检索水资源管理数据，建设了移动端的水资源应用，主动推送许可、监测、水质等统计类的水资源管理数据。同时建立了计量设施二维码管理，每个监测点的计量设施都贴有二维码，只要用手机扫一扫，就能显示相应设施的属性信息，这样便于计量设施的运维管理。

2.6 设施管理化

基于上海市水务信息化规划要求，建设了“水之云”基础设施管理平台，利用云计算技术架构，在资源交付上，由传统模式的 2～4 周转变为云环境模式下的 2～4 h，实现了从管理设备到资源的转变，具有资源可聚合、可监控、可视化的特性。

3 结语

上海市水资源平台主要是基于“一个平台、一个数据库、一张地图”水务一体化的理念和云计算技术进行建设的，主要利用已有的网络通信、数据及应用系统等资源的水务信息化建设成果，以上海市水务公共信息平台作为应用支撑平台，以上海市水务局电子政务作为应用龙头，逐步实现防汛、水资源、水环境、海洋等各应用系统的有机集成。系统的四级功能模块，可完成对市、区属公共供水企业及一般工业取水单位 11 户取水户 23 个取水点的取水量的实时自动监测；完善陈行、松浦和青草沙三大水源地的水质在线监测；水资源管理信息平台，建成覆盖市、区（县）二级水资源管理系统，达到市、区（县）二级水资源管理业务协同联动的目标，在系统应用平台中实现对实时和历史数据的统一汇聚调度，同时在应用过程中也会紧紧结合业务需求，不断完善系统功能模块，更加有效地指导和管理业务建设，从而达到智能化的平台指导。

[1] 中共中央，国务院. 中共中央 国务院关于加快水利改革发展的决定[A]. 北京：中共中央，国务院，2011.

[2] 中华人民共和国水利部. 关于开展省级水资源管理系统建设工作的通知（水资源〔2008〕281 号）[A]. 北京：中华人民共和国水利部，2008.

[3] 中华人民共和国水利部，上海市政府. 上海市加快实施最严格水资源管理制度试点方案（水资源〔2012〕441 号）[A]. 上海：上海市政府，2012.

[4] 中华人民共和国水利部，上海市政府. 关于国家水资源监控能力建设项目上海市技术方案（水资源〔2012〕411 号）[A]. 上海：上海市政府，2012.

[5] 中华人民共和国水利部，上海市政府. 关于国家水资源监控能力建设项目上海市技术方案的审查意见通知（水资源〔2012〕542 号）[A]. 上海：上海市政府，2012.

[6] 中华人民共和国水务局，上海市政府. 关于上海市水务海洋信息化规划（沪水务（海洋）〔2015〕78 号）[A].上海：上海市政府，2015.

Design and characteristics of national water resources platform based on three red lines

YE Xiaofeng, WANG Yuanzhu, ZHU Chenyi, ZHANG Fan
(Shanghai Flood Control Information Center, Shanghai 200050, China)

In recent years, the Ministry of Water Resources requests to improve the building of intelligent platform for water quality monitoring projects. Based on the water resources project construction, it proposes of water resource platform design based on three red line, mainly uses data cloud technology, large data platform architecture design,builds intelligent, multi-level applications, multi-module platform to provide platform service characteristics. It completes the construction of Shanghai water resources management system, realizes interoperability of water resources management process the core information between the central and the relevant river basin, provides a strong guide for other water resources platform also.

three red lines; water resources; regulatory platform; statistical report

TV213

A

1674-9405(2017)06-0069-04

10.19364/j.1674-9405.2017.06.014

2017-04-07

叶晓峰（1977-），男，江苏苏州人，工程师，主要从事上海市水务信息化规划和项目管理工作。