国家水资源监控能力建设广西二期项目设计

朱德瑜

（广西水利电力勘测设计研究院有限责任公司，南宁 530023）

1 概述

为进一步加强国家水资源监控能力建设，充分发挥一期项目建设成效，水利部、财政部根据项目“三年基本建成，五年基本完善”的总体部署，2015年部署开展国家水资源监控能力建设项目二期项目（2016—2018年）建设。

2016 年11 月由牵头人广西壮族自治区水利电力勘测设计研究院和联合体成员北京慧图科技股份有限公司组成的联合体中标《国家水资源监控能力建设广西壮族自治区（2016—2018 年）项目》（以下简称“二期项目”）工程总承包。二期项目实际到位资金7319万元；建设内容包括：取用水监测体系、饮用水水源地监测体系、水资源监控管理平台应用系统完善、完善自治区水资源监控管理信息平台运行环境以及系统集成等5 个主要任务。项目已于2021年12月14日顺利通过竣工验收。

总承包设计工作在已获批复的《国家水资源监控能力建设项目广西壮族自治区技术方案（2016—2018年）》（以下简称“技术方案”）基础上，根据项目建设实际情况对建设方案不断进行优化调整，为确保项目建成后达到预定的建设目标，满足项目建设质量进度要求，圆满完成建设任务，有效控制工程总投资等各方面提供了有力的保障。

2 项目建设目标及完成情况

2.1 广西二期项目的具体目标

（1）取用水监控目标。对河道外取水许可水量的82%以上和总用水量的46%以上实现取用水量在线监测（以2015年为基准）。

（2）饮用水水源地及水功能区监测目标。对列入《全国重要饮用水水源地》名录供水人口20 万人以上的饮用水地表水水源地的实现水质在线监测全覆盖，对全国重要江河湖泊水功能区的95%以上进行水质常规监测。

（3）广西水资源监控管理平台。完善水资源管理系统，实现广西与水利部、流域水资源管理过程核心信息的互联互通、主要水资源管理业务的在线处理和重点河流水资源调配的决策支持，为实行最严格水资源管理制度提供技术支撑。

2.2 目标完成情况

2.2.1 取用水监测

二期项目共计完成取用水建设1174点，均为新建点，没有自筹接入点。结合一二期建设情况，项目实际在用1780点（含内网特殊区40点）。

（1）河道外许可水量监测目标。2019年监测许可水量168.4 亿m3，占全区河道外取水许可水量的85%，实现了占总许可水量82%的建设目标。

（2）总用水量监测目标。2019 年实际监测水量157.4 亿m3，占全区总用水量的54.7%，实现了占总用水量46%的建设目标。

（3）实际在用1780 点均为国控户并接入中央平台，广西使用三级通交换软件和基础数据运维软件实现日常监测数据上报和基础数据上传调整，信息传输及部平台接收数据完整性、连续性和稳定性良好。2019年度取用水监测数据上报率、及时率分别为97.46%、93.37%，满足上线率≥95%、及时率≥80%的考核要求。

2.2.2 饮用水水源地及水功能区监测

二期项目建设22 个水质在线监测站均为新建站，没有自筹接入站。结合一期建设情况，目前实际在用18个水源地31站。

（1）项目建设涵盖了广西18个列入《全国重要饮用水水源地》名录，供水人口20 万人以上的饮用水地表水水源地，水质在线监测覆盖率达到100%。

（2）31 个水质自动监测站数据通过无线公用网络传输到广西平台节点，经数据汇聚集成后全部上传中央平台。2019 年水源地监测数据上报率95.81%、完整率90.46%、及时率80.28%，均满足上线率≥95%、完整率≥90%、及时率≥80%的考核要求。

（3）二期项目建设完成后，广西已实现对国家级246 个水功能区进行水质人工监测，对列入全国重要江河湖泊水功能区划的水功能区监测率达到100%，满足对全国重要江河湖泊水功能区的95%以上进行水质常规监测的目标要求。2019 年度水功能区水质巡测数据上报率、完整率为92.28%、98.96%，均达到≥90%标准。

2.2.3 监控管理平台

完成一期数据优化整合建设、水资源监控运维管理平台建设、水资源业务管理系统深化、水资源信息服务系统完善、水资源调配决策支持系统完善、水资源应急管理系统完善、水资源管理移动应用系统补充开发、系统集成等建设任务。

（1）项目围绕水资源管理业务需求建设，系统功能模块较齐全、实用，入库数据达到3.5 亿条以上，数据充实。

（2）系统在自治区、市、县全部水行政主管部门得到了应用，实现了与水利部核心业务和数据的互联互通，为实行最严格水资源管理制度提供了信息化技术支撑。

3 项目设计特点

（1）设计贯彻落实国家“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的治水思路，紧扣自治区“提高水资源监控管理能力，为最严格水资源管理制度考核提供信息化支撑”的主题思想。二期项目总承包设计针对国家对我区水资源管理业务提出的具体要求，立足广西区情，通过对全区规模以上工业、生活、农业灌区重点取用水户进行筛选和取用水量复核计算，逐一开展取用水户、水源地的实地踏勘，结合对用户深入开展调研及需求分析情况，明确了项目具体建设任务，提出符合项目实际的监控目标，制定合理施工组织计划，为圆满完成项目建设奠定了坚实的基础。

（2）总体布局合理，在点多面广、基础环境各异的现状条件下，设计方案配置得当、功能适用，既符合项目建设标准，又充分实现与周边环境的和谐共生。二期项目站点遍布广西14 个地市111 县区。设计根据每个监测点的取水方式、运行工况、输水设施尺寸并结合现场的供配电、通信、安保、日照等条件，确定最适合的监测方案。

取用水监测站共采用了11种不同的流量/水位监测设备（见表1），充分利用广西日照条件较好的自然环境配套选择太阳能供电和交流/太阳能双电源供电2 种供电方式，既节能环保又能保证监测站不间断供电的要求；再配合壁挂、地面支架及立杆等3 种不同的机箱安装方式，实现了项目范围内全区各类型取水户的取水量监测任务。

表1 取用水监测站监测设备统计表

根据各个水源地的实际情况，充分合理利用现有资源，通过站房式、岸壁式和浮标式3种不同的建设型式，以确保测站稳定运行为本，力求创造出适宜的监测环境；按照监测对象选择河道/水库适当的水质自动监测参数和仪器，准确反映水质变化的性质和过程，达到及时掌握水源地水质状况、预警预报重大水质污染事故的目的。水质在线监测站建设方案统计表见表2。

表2 水质在线监测站建设方案统计表

（3）采用总承包建设模式，有效节约建设工期和运行维护成本，经实践检验取得了良好的经济、社会和环境效益，主要技术经济指标达到国内或自治区内先进水平。

根据项目建设任务重，建设周期长，运行维护压力大的特点，项目通过工程总承包的建设方式，实现设计、采购、施工、运维等各阶段工作的深度融合，充分发挥工程总承包单位的技术和管理优势，有力提升工程建设和运维管理水平。通过总承包项目部精心控制工期、质量及投资，在业主及监理单位的共同努力下，项目完工、试运行、子系统验收、水利部技术评估、竣工验收等各项关键节点均按期完成；实际支出7 318.5万元，结余0.5万元财政已回收，项目实施效果明显。其中，广西项目于2020年6月全国第六个通过水利部技术评估。

广西二期项目建成后圆满实现了项目各项建设目标。经与贵州、湖北、四川等水资源条件相近的兄弟省份相比较，广西二期项目总承包建设任务虽然较为繁重，但是最终建设单价相对较低，主要技术经济指标达到国内先进水平（见表3）。

表3 主要技术经济指标

（4）设计手段先进，采用创新技术实现水资源调度决策支持和应急管理应用。在国家通用软件平台基础上定制和二次开发的水资源调度决策支持系统、水资源应急管理和决策支持系统两个模块，以桂江流域开展系统应用，基于相关系数法与BP人工神经网络构建来水预报模型，采用二元水循环开展水资源调控研究的方法，实现了桂江流域可提前最大72 h 预见期/预热期的水资源应急调度需求，成为全国唯一的一个省级水资源调度系统应用示范区域，为验证和完善国家水资源调度通用软件平台的建设成果提供了重要依据，为广西桂江流域年水量调度方案编制和水资源调度管理提供了技术支撑。

4 结语

综上，国家水资源监控能力建设项目二期项目（2016—2018 年）总承包设计内容翔实、质量优秀，项目建设成效显著，为实现最严格水资源管理制度考核提供了重要的信息化技术支撑。

建设站点及平台自上线以来监测数据符合现场实际，入库数据超过3.5 亿条，数据充实，监测结果成果真实可靠。水资源管理系统实现了与水利部核心业务和数据的互联互通，系统在自治区、地市、县三级水行政主管部门实现了全面应用。项目的建成，使广西水资源监控能力显著加强，提高了水资源管理数据的真实性、完备性和有效性；我区水资源管理信息化水平大幅提升，提高了水资源管理业务的统一性、规范性和时效性；水资源管理支撑有效增强，提高了水资源决策的综合性、科学性和合理性。