□ 徐潔 劉志勇 林前程
太湖流域是我國區(qū)域經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)的地區(qū)之一,也是環(huán)境管理最嚴(yán)格的地區(qū)之一?!笆晃濉薄笆濉逼陂g,隨著大量水環(huán)境治理和管理技術(shù)研究成果的應(yīng)用,太湖生態(tài)環(huán)境快速惡化的趨勢被有效遏止。近幾年,太湖流域水環(huán)境治理逐步進(jìn)入攻堅(jiān)克難的階段,亟須創(chuàng)新管理方式和管理手段,強(qiáng)化水環(huán)境預(yù)(告)警技術(shù)與工作督辦業(yè)務(wù)的融合,構(gòu)建預(yù)(告)警督辦系統(tǒng),形成督辦任務(wù)清單,做到督辦任務(wù)全程可控、實(shí)時跟蹤,進(jìn)一步提升水環(huán)境管理效能。
流域水環(huán)境管控預(yù)警技術(shù),主要用于分析和評價某一特定水域或斷面的特定狀態(tài),得出相應(yīng)級別的警戒信息,并通過分析水環(huán)境的變化預(yù)測其未來,在此基礎(chǔ)上對流域水環(huán)境管理提出解決方案。
我國流域水環(huán)境管治思路已由以末端污染修復(fù)治理為主逐步轉(zhuǎn)變?yōu)橐郧罢靶灶A(yù)防為主、防治結(jié)合。目前,流域水環(huán)境的預(yù)(告)警技術(shù)方法體系尚處于探索階段。本文將圍繞水環(huán)境質(zhì)量評價法(對水環(huán)境已經(jīng)發(fā)現(xiàn)問題的告警)與水環(huán)境質(zhì)量預(yù)警(對水環(huán)境質(zhì)量未來可能發(fā)生期望的預(yù)警)兩方面,從水質(zhì)目標(biāo)管控、污染源管控、藍(lán)藻預(yù)測以及流域跨界管控等角度,對太湖流域(江蘇)水環(huán)境預(yù)(告)警任務(wù)來源進(jìn)行探討。
圍繞太湖流域的水質(zhì)目標(biāo)管控,督辦任務(wù)來源包括入湖河流水質(zhì)目標(biāo)中長期預(yù)警、入湖河流水質(zhì)達(dá)標(biāo)短期預(yù)警、水質(zhì)手工告警等。
(1)入湖河流水質(zhì)目標(biāo)中長期預(yù)警任務(wù):基于灰色-神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)組合預(yù)測模型的水質(zhì)中長期預(yù)警技術(shù),使用相關(guān)斷面點(diǎn)位的歷史水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù),結(jié)合斷面關(guān)聯(lián)水文、氣象、污染排放量,利用灰色預(yù)測得到水質(zhì)濃度,預(yù)測未來1個月內(nèi)的水質(zhì)變化情況。當(dāng)預(yù)測結(jié)論為水質(zhì)異常或未達(dá)標(biāo)時,系統(tǒng)自動產(chǎn)生入湖河流水質(zhì)目標(biāo)中長期預(yù)警任務(wù)。
(2)入湖河流水質(zhì)達(dá)標(biāo)短期預(yù)警任務(wù):基于太湖上游河網(wǎng)武進(jìn)港的基礎(chǔ)水動力模型、水質(zhì)模型、水質(zhì)水動力耦合模型,融合自動站監(jiān)測的數(shù)據(jù),進(jìn)行數(shù)據(jù)同化后,以氣象預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)驅(qū)動,自動業(yè)務(wù)化運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)入湖河流未來3天的水質(zhì)達(dá)標(biāo)預(yù)警。當(dāng)預(yù)測結(jié)論為水質(zhì)異常或未達(dá)標(biāo)時,系統(tǒng)自動產(chǎn)生入湖河流水質(zhì)達(dá)標(biāo)短期預(yù)警任務(wù)。
(3)水質(zhì)手工告警任務(wù):圍繞太湖流域水環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測,實(shí)時獲取水環(huán)境管理部門布設(shè)的水質(zhì)自動站等水質(zhì)監(jiān)測設(shè)施的水質(zhì)自動監(jiān)測數(shù)據(jù),并獲取水環(huán)境部門定期的手工斷面監(jiān)測數(shù)據(jù)。對于發(fā)現(xiàn)有水質(zhì)異?;蛩|(zhì)不達(dá)標(biāo)的情況,手工錄入產(chǎn)生手工告警任務(wù)。
圍繞太湖流域的污染源管控,督辦任務(wù)來源包括污染源反欺詐識別分析預(yù)警、污染源在線超標(biāo)告警等。
(1)污染源反欺詐識別分析告警任務(wù):基于在線監(jiān)測、企業(yè)對比、輔助檢驗(yàn)、專用指標(biāo)4個維度構(gòu)建污染源評價指標(biāo)體系,每日對太湖流域內(nèi)的污染源進(jìn)行模型識別,生成每家企業(yè)的評價結(jié)果,識別出高、中、低風(fēng)險(xiǎn)企業(yè)。對于高風(fēng)險(xiǎn)企業(yè),自動生成污染源反欺詐識別分析預(yù)警任務(wù)。
(2)污染源在線超標(biāo)告警任務(wù):基于污染源在線監(jiān)控系統(tǒng),實(shí)時監(jiān)測污染源企業(yè)排放情況。對于在線超標(biāo)或異常企業(yè),自動生成污染源在線超標(biāo)告警任務(wù)。
藍(lán)藻水華預(yù)測預(yù)警任務(wù):根據(jù)2020年修訂的《江蘇省太湖藍(lán)藻暴發(fā)應(yīng)急預(yù)案》的預(yù)警規(guī)則要求,基于河流湖泊水動力模型、河流湖泊水質(zhì)模型等基礎(chǔ)模型優(yōu)化組合,實(shí)現(xiàn)未來3天全湖的葉綠素、總磷、總氮、氨氮等因子預(yù)測預(yù)警。當(dāng)預(yù)測發(fā)生藍(lán)藻水華時,自動生成藍(lán)藻水華預(yù)測預(yù)警任務(wù)。
跨界矛盾調(diào)處告警任務(wù):利用太湖流域跨界區(qū)聯(lián)合監(jiān)測與監(jiān)管技術(shù),構(gòu)建流域突發(fā)水污染事件應(yīng)急響應(yīng)、責(zé)任界定、矛盾調(diào)處分析方法等模塊,自動生成跨界矛盾調(diào)處任務(wù)。
本項(xiàng)研究利用江蘇省生態(tài)環(huán)境部門布設(shè)的斷面、自動站等監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)和污染源監(jiān)控網(wǎng)絡(luò),同時研究利用“十二五”“十三五”期間積累的太湖流域監(jiān)測預(yù)警模型,根據(jù)預(yù)(告)警指標(biāo)和規(guī)則,產(chǎn)生預(yù)(告)警信息記錄,形成預(yù)(告)警任務(wù)清單,做到督辦任務(wù)全程可控、實(shí)時跟蹤,實(shí)現(xiàn)太湖流域(江蘇)智慧監(jiān)管業(yè)務(wù)化運(yùn)行應(yīng)用。預(yù)(告)警工作督辦總體框架如圖1所示:
預(yù)(告)警工作督辦總體框架包括業(yè)務(wù)化集成(督辦任務(wù)來源)、基礎(chǔ)支撐、業(yè)務(wù)化應(yīng)用(預(yù)警督辦)三方面內(nèi)容。其中,業(yè)務(wù)化集成(督辦任務(wù)來源)已在前文做了具體介紹,此處重點(diǎn)介紹業(yè)務(wù)化應(yīng)用(預(yù)警督辦)的主要功能。
(1)預(yù)(告)警信息
利用信息系統(tǒng)集成技術(shù)、地理信息系統(tǒng)技術(shù),集成各類業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)產(chǎn)生的預(yù)(告)警信息記錄,可同時基于列表表格和地圖分布兩種形式實(shí)時展示,可快速查看和統(tǒng)計(jì)本日、本周、本月的預(yù)(告)警信息。
(2)督辦任務(wù)調(diào)度
督辦任務(wù)調(diào)度模塊實(shí)現(xiàn)了對任務(wù)的接收或創(chuàng)建以及辦理進(jìn)展的全程跟蹤。
(3)督辦專題圖
圖1 總體框架
圖2 預(yù)(告)警督辦流程
以地圖的方式直觀呈現(xiàn)督辦任務(wù)的分布數(shù)量,可以呈現(xiàn)與太湖流域相關(guān)的5個地市的督辦任務(wù)數(shù)量分布情況,還可以按照督辦任務(wù)來源、任務(wù)辦理進(jìn)展情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析并展示。通過各類督辦專題圖,可以為生態(tài)環(huán)境部門開展太湖流域水環(huán)境業(yè)務(wù)化管理提供輔助分析依據(jù)。
(4)督辦任務(wù)評估
督辦任務(wù)評估是生態(tài)環(huán)境管理部門日常工作的組成部分。本模塊可按年份、月份統(tǒng)計(jì)各類預(yù)(告)警任務(wù)的辦結(jié)完成率以及逾期占比情況。還可統(tǒng)計(jì)派發(fā)的預(yù)(告)警任務(wù)是否有反饋情況、是否達(dá)標(biāo),以及查看反饋和達(dá)標(biāo)任務(wù)清單。
在集成各類主動預(yù)警信息和被動告警信息后,也即發(fā)現(xiàn)問題后,系統(tǒng)會形成督辦任務(wù)單。其目的是解決問題,也即完成從預(yù)(告)警發(fā)現(xiàn)問題到工作督辦解決問題的工作閉環(huán)。整個預(yù)(告)警督辦過程涉及多個步驟,具體流程如圖2所示:
太湖流域(江蘇)水環(huán)境預(yù)(告)警督辦的研究成果目前已經(jīng)進(jìn)行了業(yè)務(wù)化應(yīng)用。
在水質(zhì)目標(biāo)管控方面,與江蘇省生態(tài)環(huán)境廳的大數(shù)據(jù)平臺對接了水質(zhì)手工告警數(shù)據(jù),可以自動產(chǎn)生相關(guān)水質(zhì)異常督辦任務(wù),而且在大數(shù)據(jù)平臺中能夠?qū)崟r同步查看該任務(wù)的流轉(zhuǎn)過程和處理結(jié)果。
在污染源管控方面,與江蘇省污染源自動監(jiān)控系統(tǒng)對接,可實(shí)時了解涉廢水自動監(jiān)控企業(yè)的在線監(jiān)測數(shù)據(jù)。如果發(fā)現(xiàn)廢水超標(biāo),系統(tǒng)會自動生成污染源超標(biāo)督辦單,通過污染源自動監(jiān)控企業(yè)將督辦單同步發(fā)送給當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境主管部門以及超標(biāo)污染源企業(yè),而且,系統(tǒng)可以實(shí)時獲取污染源企業(yè)處置情況和整改情況。
此系統(tǒng)還可以根據(jù)污染源反欺詐識別分析結(jié)果,對分析結(jié)果為高風(fēng)險(xiǎn)的企業(yè)自動產(chǎn)生污染源督辦任務(wù),并形成執(zhí)法推薦名單,由執(zhí)法監(jiān)督人員確認(rèn)后實(shí)施督辦、上報(bào)現(xiàn)場檢查結(jié)果,最后完成預(yù)警督辦任務(wù)歸檔。
本文對太湖流域(江蘇)的智慧化預(yù)(告)警任務(wù)來源進(jìn)行了探討,通過研究預(yù)(告)警工作督辦方法,構(gòu)建預(yù)(告)警督辦系統(tǒng),形成督辦任務(wù)清單,做到督辦任務(wù)全程可控、實(shí)時跟蹤,實(shí)現(xiàn)了太湖流域(江蘇)智慧監(jiān)管業(yè)務(wù)化運(yùn)行應(yīng)用。水環(huán)境的預(yù)(告)警督辦出發(fā)點(diǎn)是預(yù)(告)警,落腳點(diǎn)是工作督辦。為此,今后還需對太湖流域水環(huán)境相關(guān)的監(jiān)測體系、指標(biāo)體系、預(yù)(告)警規(guī)則和閾值以及預(yù)警模型進(jìn)一步深入研究。例如還可研究基于水功能分區(qū)的污染物總量監(jiān)控預(yù)警,以及通過現(xiàn)有省污染防治監(jiān)管平臺定期推送太湖流域(江蘇)內(nèi)的線索庫,對線索庫進(jìn)行數(shù)據(jù)交換對接,進(jìn)一步豐富太湖流域(江蘇)水環(huán)境治理的工作督辦內(nèi)容。太湖流域(江蘇)水環(huán)境預(yù)(告)警督辦方法的研究內(nèi)容是,從發(fā)現(xiàn)問題到落實(shí)解決問題,形成工作閉環(huán),目的是提高太湖流域水環(huán)境治理水平,提升人民群眾對太湖流域水環(huán)境的滿意度和獲得感。