从“数字水务”奔向“智慧水网”

胡传廉

摘要：本文探索按照信息化发展规律，通过分析超大规模中心城市面对的新技术发展与机构改革趋势机遇，以及城市水安全资源环境挑战，研究得出“智慧水网”必将快速跨越“数字水务”“智慧水务”成为“智慧城市”的重要建设组成部分论断，并针对当前城市水务行政监管和公共服务的短板和瓶颈，提出“智慧水网”建设设想和实施路径。

关键词：数字水务；智慧水网；建设设想；实施路径

中图法分类号：X24 文献标志码：A DOI：10.19679/j.cnki.cjjsjj.2018.0313

1 “数字水务”面临的挑战

“数字水务”是利用先进信息技术手段把城市自然水和社会水循环所有信息数字化，并用空間信息的形式组织成一个有机的整体，从而全面有效地反映城市水务行政治理、经营服务过程的网络化虚拟现实，且提供各种业务的数字化服务。

2003年《上海市水务信息化规划》首次提出了“数字水务”建设战略目标和指导思想，规划设计了“数字水务”框架内容和保障措施。此后，“数字水务”在信息化建设发展过程中，结合各自水务行政管理和生产运营服务的业务应用，其内涵得以不断扩展和延伸。

作为“数字城市”建设的重要组成部分，数字水务是水务信息化建设的一个系统工程或发展战略。得益于上海水务一体化体制先行改革优势，上海市建设的“数字水务”公共信息平台虽然实现了涉水信息自动采集和汇聚，其功能目标是实现城市水务一体精细化管理、自动化监测、实时化调度、科学化决策、网络化办事、规范化服务，促进城乡水务管理与服务从单一、粗放、定性、静态方式逐渐向协同、精细、定量、动态方式转变，大幅提高水务工作的精准性、及时性、协同性和规范性，为水务事业科学发展提供有力支撑。但是，面临新时代的机遇和挑战，“数字水务”战略目标实现按照信息化发展规律从管理服务对象要素数字化、业务过程数字化势必向决策评价数字化循序渐进，水务信息化必然转向“智慧水务”，乃至“智慧水网”。

2 上海现代化水管理亟待提高

进入互联网新时代，一方面上海市作为特大型中心城市，应对全球气候变化和超大城市多重风险压力，保障城市水务系统安全，提高城市水网智能化运行水平，建设有韧性、有恢复力的水安全保障系统势在必行。另一方面，新兴技术快速发展和人们对美好生活的向往对城市水务行政管理和公共服务提出更高的品质要求。当前，城市涉水管理体系仍存在条线分割，监管服务和公共服务智能化程度偏低，饮用水优质安全保障、防汛安全风险管理、水生态环境治理修复有待进一步提高，与上海建设卓越的全球城市还有很大差距，这也是上海城市精细化管理面临的短板和瓶颈。主要表现为，一是供水管网方面，全市3.5万km的供水管网漏损率居高不下，远高于国际一流城市5%的水平；管网爆裂时有发生，极大影响城市正常运行；城市原水、供水、排水综合调度不够，安全保障还有待提高；小区优质饮用水二次供水以及抄表收费服务水平有待进一步提高。二是排水管网方面，城市水污染治理控源、雨污混接顽症难以根治，初期雨水排放造成突发性水污染事件时有发生，严重破坏生态修复整治成果；排水管网高标运行养护难以监管，淤堵破损、次生污染时有发生；工业污水纳管、农村生活污水、污水污泥处理达标排放监管不力，手段能力有待提高。三是河湖水网方面，城乡河湖水面率控制不力，从1990年的11%下降到2016年9.72%；城市防洪治涝标准不高，对照相似条件的国际一流城市20年一遇以上的内涝防治标准，以及2～5年一遇的城镇排水标准，目前全市区域除涝能力总体为10～15年一遇，全市城镇雨水排水系统普遍只有1年一遇。城乡面源污染排放、船舶排污、蓄养种植业截污监管能力不足，生态整治与评估手段有待加强，中小河道综合整治长效管理和水污染治理水平有待提高。四是水服务网方面，对照高质量“互联网+政务服务”，以及城市精细化管理要求，水行政监管与公共服务信息系统建设还存在短板：政府部门行业条线分割，立体监测网络不全，行政服务平台复杂、监管服务资源分散，数据应用资源重复，分析处理手段不够，监管服务水平不高等，河长制监控服务和防汛指挥调度手段有待进一步提高。

因此，基于精细化协同的行政监管和科学分析的行政决策能力有待提高、基于灵敏可靠的应急保障和基于精准体验的政务服务能力仍待突破，城市现代化水管理有待突破提高，城市水安全水环境水资源服务提质升级十分迫切。

3 “智慧水网”建设方案设想

伴随着云计算、移动互联和平台技术飞速发展，“十二五”期间，许多城市提出“智慧城市”建设目标，作为“智慧城市”行业组成部分，许多城市水行政部门和涉水公共服务企业开展了“智慧水务”建设探索，业务涵盖水雨情感知预报、防汛风险评估、水资源监管评价、水污染治理监测、供排水设施运行和社区服务等领域，“智慧水务”运用新兴技术开展系统创新、应用创新，通过对城市自然水循环和社会水循环过程进行透彻感知、全面互联、智能应用和泛在服务，促进城市水务行政管理、社会公共服务以及行业生产运营体系及其能力现代化的新理念和新模式，实现城乡一体化水务改革与发展的智慧化支撑。

进入“十三五”发展新时代，伴随着物联网、大数据、人工智能等新兴技术迅猛发展和成熟，以及行政体制改革不断深入，跨越行政部门与传统行业分类，政府与企业分层、流域区域分割的“智慧水网”必将超越“智慧水务”，成为支撑涉水自然资源、生态环境、应急管理以及工程管理的信息化大平台。“智慧水网”作为“智慧城市”的应用大系统，运用大数据、人工智能等新兴技术集成创新和融通创新，感知监测、协同处理、集约整合、综合分析跨区域流域、跨行政部门、跨行业业务的涉水安全运行保障核心系统的各项关联信息，及时作出预警预报、指挥调度、评价仿真、诊断处置、互动服务等智能应用集群体系。面对城市运行安全保障的难点、热点、痛点，当前“智慧水网”主要建设目标应是针对河网水系生态环境监管、供水管网监控调度与社会服务，以及防汛指挥调度建设面向行政协同监管和社会公共服务的智能应用体系建设。

一是加快建设“智慧河网”管理服务系统建设空天地一体感知监测、智能化监管的河湖监测评估体系，运用卫星飞机遥感、无人机无人船遥测、站网自动与人工动态监测、实验室检测等组合手段，通过对河湖的水文水生态环境智能化动态监测技术，实现感知监测全覆盖。汇集面向社会公众的各类互动式发现举报监督数据，通过对综合遥感遥测、监测检测、调查普查数、监督举报数据智能分析，实现对河湖水面率、用水总量、用水效率和水环境容量，以及各种水污染排放实施监控管理，全面提高水环境监控管理能力与水平。建设河长制服务体系，通过汇聚市区各行业中小河道综合整治和长效管理全要素的数据、对水污染治理行动计划实施效果进行全覆盖动态监测和客观评价，进行河湖生态环境治理态势分析，实现各级河长智能决策支持，全面提高河湖生态环境治理智能协同监管和服务水平。

二是加快建设“智能供水”管理服务系统。对水源、原水、取水、制水、输水、用水、节水全过程进行精细管理、感知预警、监控调度，实现全市供水一张网智能调度。整合利用分类供水管网状态基础信息、运行监控实时信息、养护管理动态信息，城市网格化及市民城管热线受理处置信息、以及城市道路交通流量和路面状态等可能影响管网破损的实时信息，经过大数据智能分析，实现供水管网漏损检测、爆管预警等决策支持服务。通过移动互联方式向社会公众提供智能供水泛在服务，市民用户可以随时随地获悉自来水量质情况、所在小区供应状态、突发情况提醒、以及水表状态与计量情况、水费标准与收缴状态等信息，并开展互动式体验服务，全面提高城市供水生产运营、应急调度和公共服务水平。

三是加快建设“智能防汛”应急指挥系统。实施水情灾情与突发事件全面时空感知加密监测、抢险救灾物资队伍协同管理调度、灾害风险动态评估、水情灾情预测预报、防汛排水设施运行调度智能化，实现全市防汛一张网智能化预警动员和抢险指挥智能调度，提高城市防汛运行管理能力和水平，升级完善“上海防汛”泛在互联智能服务。

4 “智慧水网”实施途径展望

一是健全“智慧水网”数据交换平台体系。充分利用城市“政务云”基础设施，迁移整合水务公共信息大平台，构建城市综合管理平台，通过上海市数据资源管理平台、城市管理共享交换平台的标准接口，交换获取跨行业领域基础管理数据、感知监测数据、市-区两级涉水监控管理数据，共享 “互联网+政务服务”信息、市民与城管热线以及市区网格化管理、涉水企业运行服务等综合信息，形成“智慧水网”公共信息虚拟云平台。

二是集约化建设政务服务大数据中心。整合城市管理部門信息技术专业力量，创造条件转型建设跨部门城乡水信息服务中心，进行“智慧水网”框架结构顶层设计，开展数据治理和大数据应用管理。另外，基于上海市大数据交易中心，依托社会专业力量开展互联网大数据交互分析，实现“智慧水网”决策支持智能应用服务，并提供“智慧城市”其他外溢智能服务功能开发条件。

三是基于行政机构改革与未来事业单位改革趋势，充分发挥现有河长制行政首长责任制的领导体系和城市水务一体化监管体制优势，开展基于“放管服”改革的管理体制监管机制创新，“智慧水网”协同应用大系统顶层设计，构建行业部门协同、“政事企社”联动的“智慧水网”监管服务体系。开展城市精细化管理行政监管模式创新，实现市、区两级涉水行政监管业务流程优化再造。按照“智慧城市”要求开展“智慧水网”服务创新，指导企业创新开展“智慧水务”建设，深化按需智能泛在的涉水公共服务应用，极大改善社会公众个性化体验的获得感。

Abstract： This paper analyzes the law of informatization development， the opportunities brought by new technology development and institutional reforms for extra-large central cities， as well as the resources and environment challenges for urban water security. It is concluded that “smart water network” will quickly cross over the phases of “Digital Water” and “Smart Water”， becoming an important part of “smart city”. Furthermore， aiming at the weak link and bottlenecks in current urban water administrative supervision and public service， this paper proposes the vision for building “smart water network” and its implementation path.

Key words： digital water； smart water network； construction concept； implementation path