□朱宏鵬 方宏陽 倪雪麗 高章杰

習(xí)近平總書記提出“節(jié)水優(yōu)先、空間均衡、系統(tǒng)治理、兩手發(fā)力”的“十六字”治水思路，并對水利工作作出一系列重要指示批示，指導(dǎo)水利工作實現(xiàn)了歷史性轉(zhuǎn)變，國家水安全保障能力顯著提升，在國民經(jīng)濟和社會發(fā)展中發(fā)揮了基礎(chǔ)保障作用。隨著水利進入新發(fā)展階段，堅持新發(fā)展理念,推動水利工作高質(zhì)量發(fā)展已成為新時代下水利事業(yè)發(fā)展的方向。建立水資源最大剛性約束機制，完善水資源調(diào)配，提高水資源利用率，增強水資源安全保障能力，對水資源在加強監(jiān)控管理方面提出更高要求。因此，在水利扎實踐行新發(fā)展理念過程中，將網(wǎng)絡(luò)信息化技術(shù),同水資源深化管理進行融合應(yīng)先行一步。

1.建設(shè)目標

充分利用省、市、縣各層級水利信息化建設(shè)的基礎(chǔ)設(shè)施，依托各級政務(wù)服務(wù)外網(wǎng)、防汛抗旱指揮系統(tǒng)、水利政務(wù)平臺等骨干網(wǎng)絡(luò)，以覆蓋各級水資源管理機構(gòu)建設(shè)完善水資源信息化基礎(chǔ)設(shè)施為重點，加強對集中供水水源地、規(guī)模以上取用水戶、主要水系區(qū)縣邊界控制斷面等方面的在線監(jiān)控監(jiān)測，實時準確計量，建立與水資源管理相適應(yīng)的信息采集、傳輸、儲存、分析及共享、服務(wù)設(shè)施與機制，提高信息處理能力，實現(xiàn)水資源管理工作事務(wù)性業(yè)務(wù)在線處理，全面提升水資源監(jiān)控能力，為落實最嚴格的水資源管理制度、建立健全水資源最大剛性約束機制提供信息化技術(shù)基礎(chǔ)保障。

2.系統(tǒng)設(shè)計

2.1 設(shè)計思路

充分利用各地區(qū)多年信息化建設(shè)成果，形成更為完善的水資源監(jiān)控體系，為水資源管理業(yè)主提供全面的水資源管理信息服務(wù)和日常業(yè)務(wù)行政審批、管理、監(jiān)督等綜合技術(shù)支持。

系統(tǒng)采用集約化建設(shè)模式，節(jié)約了建設(shè)和維護成本；利用已建數(shù)據(jù)共享交換平臺，使用戶各自已建業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)實現(xiàn)“匯聚通用”，進一步加強了數(shù)據(jù)的共享性；充分進行數(shù)據(jù)層面和系統(tǒng)層面的整合，有效解決業(yè)務(wù)系統(tǒng)煙囪式建立、數(shù)據(jù)孤立封閉問題，實現(xiàn)對已經(jīng)建成使用的水資源管理業(yè)務(wù)系統(tǒng)的高度融合；利用已有的部分軟硬件設(shè)備，充分利舊、節(jié)約資源；使用接口化設(shè)計，使系統(tǒng)具有較好的擴展性及可集成性。

圖3 水資源業(yè)務(wù)管理子系統(tǒng)定制框架圖

2.2 技術(shù)架構(gòu)

水資源監(jiān)控管理信息平臺采用J2EE技術(shù)規(guī)范進行開發(fā)，在網(wǎng)絡(luò)與硬件環(huán)境等基礎(chǔ)層面的支撐下，按照采集傳輸、通訊網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)資源層、應(yīng)用支撐層、業(yè)務(wù)使用層與用戶交互層的“六橫兩縱”6層體系結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，系統(tǒng)技術(shù)框架如圖1所示。系統(tǒng)采用B/S結(jié)構(gòu)，用戶通過Web方式進行系統(tǒng)操作。

圖1 系統(tǒng)技術(shù)框架圖

2.3 應(yīng)用系統(tǒng)功能框架

2.3.1 水資源管理門戶子系統(tǒng)

水資源管理門戶子系統(tǒng)是水資源監(jiān)控管理信息平臺的統(tǒng)一入口，實現(xiàn)各個水資源業(yè)務(wù)管理業(yè)主的信息資源、行政審批業(yè)務(wù)、監(jiān)督管理業(yè)務(wù)等已建系統(tǒng)的全面整合，達到信息資源的全方位共享。導(dǎo)航欄中列出了水資源管理功能模塊及各模塊的詳細業(yè)務(wù)功能鏈接，通過導(dǎo)航欄指引用戶輕松的找到需要瀏覽的頁面，并將水利局或水務(wù)局及水文總站等已建業(yè)務(wù)系統(tǒng)與門戶進行整合，在門戶中統(tǒng)一展現(xiàn)。

在水資源管理門戶子系統(tǒng)中對重要的水資源數(shù)據(jù)及“三條紅線”考核數(shù)據(jù)進行展示，水資源相關(guān)數(shù)據(jù)從水資源總量、來水、供水、用水、排水、水資源保護等幾個方面進行組織，具有宏觀統(tǒng)計數(shù)據(jù)與監(jiān)測數(shù)據(jù)的對比功能；“三條紅線”考核數(shù)據(jù)從市考核和區(qū)縣考核兩個層面進行組織，具有考核指標與執(zhí)行情況的對比功能，將業(yè)務(wù)人員比較關(guān)注的水資源相關(guān)信息整合展示在門戶系統(tǒng)中，方便查閱。

2.3.2 水資源信息服務(wù)子系統(tǒng)

水資源信息服務(wù)子系統(tǒng)主要包含監(jiān)測信息服務(wù)、紅線監(jiān)督預(yù)警服務(wù)、綜合信息服務(wù)和數(shù)據(jù)交換信息服務(wù)等4個模塊。本次水資源信息服務(wù)子系統(tǒng)利用J2EE技術(shù)、GIS技術(shù)手段，主要實現(xiàn)了水資源監(jiān)督管理的信息處理、統(tǒng)計、分析、查詢、展示等日常業(yè)務(wù)需求。水資源信息服務(wù)子系統(tǒng)如圖2所示。

圖2 水資源信息服務(wù)子系統(tǒng)框架圖

2.3.3 水資源業(yè)務(wù)管理子系統(tǒng)

水資源業(yè)務(wù)管理子系統(tǒng)中，系統(tǒng)功能總體分為兩大部分，分別為3級通軟模塊定制和水影響評價業(yè)務(wù)。其中，三級通軟模塊定制主要通過水利部統(tǒng)一下發(fā)的3級通軟44個模塊，各地區(qū)根據(jù)具體業(yè)務(wù)需求定制實現(xiàn)。水資源業(yè)務(wù)管理子系統(tǒng)定制框架圖見圖3。

2.3.4 水資源調(diào)配決策支持子系統(tǒng)

水資源調(diào)配決策支持子系統(tǒng)，服務(wù)于中央、流域、省、市、縣各級水資源業(yè)務(wù)管理單位。主要采用模型分析云服務(wù)、AR可視化技術(shù)等,實現(xiàn)對水資源從宏觀資源時空調(diào)配到微觀的工程實時調(diào)度、實現(xiàn)從跨流域到流域內(nèi)多目標調(diào)度、實現(xiàn)從單一引調(diào)水工程到水庫群聯(lián)合調(diào)度、實現(xiàn)從水量到水質(zhì)的聯(lián)合調(diào)度等獨特功能，解決水資源調(diào)度管理單位面臨水資源時空分布不均、水資源短缺（資源型、水質(zhì)型）、行業(yè)間用水矛盾突出嚴重擠壓生態(tài)用水等調(diào)配決策方面的問題。水資源調(diào)配決策支持子系統(tǒng)功能圖見圖4。

圖4 水資源調(diào)配決策支持子系統(tǒng)框架圖

2.3.5 水資源應(yīng)急管理子系統(tǒng)

水資源監(jiān)控管理的應(yīng)急管理子系統(tǒng)，主要幫助決策者從突發(fā)事件的基本特點出發(fā)，有效針對每次水資源安全突發(fā)事件的不同起因、特性，實現(xiàn)處理突發(fā)事件時的快速反應(yīng)、果斷處置、依靠外腦、科學(xué)應(yīng)對，減少水資源安全突發(fā)事件給正常社會秩序造成嚴重的沖擊。水資源應(yīng)急管理子系統(tǒng)功能圖見圖5。

圖5 水資源應(yīng)急管理子系統(tǒng)框架圖

3.結(jié)語

水資源監(jiān)控管理信息平臺的建成,將有效提高現(xiàn)有水資源業(yè)務(wù)管理水平，提升水資源監(jiān)控管理能力和惠民服務(wù)水平。水資源監(jiān)控管理是一個動態(tài)的過程管理，結(jié)合當(dāng)前的物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等先進的科學(xué)技術(shù)，與時俱進，保障社會經(jīng)濟可持續(xù)科學(xué)發(fā)展的同時，實現(xiàn)對水資源更加合法、合理、合情的利用。水利部《關(guān)于大力推進智慧水利建設(shè)的指導(dǎo)意見》，對加快推進智慧水利建設(shè)，驅(qū)動當(dāng)前新時代新階段水利高質(zhì)量發(fā)展具有非常重要的意義。水資源監(jiān)控管理信息平臺，未來將進一步擴展信息查詢的數(shù)據(jù)范圍，進一步完善數(shù)據(jù)間的關(guān)聯(lián)性，形成更加完整的信息鏈，以便為水資源管理業(yè)務(wù)提供更好的支持。同時，水資源監(jiān)管預(yù)警方面，通過進一步完善水資源承載力、預(yù)警等模型，擴展超許可取水、生態(tài)流量、取用水總量、地下水雙控等功能，實現(xiàn)流域區(qū)域取用水的精細化管理和超前預(yù)警，支撐水資源剛性約束制度實施與監(jiān)管。□