連云港市水資源管理信息系統(tǒng)一期工程的實踐與思考

范興業(yè) 劉聰賢 張翠紅

（1.連云港市水利局，江蘇 連云港 222004；2.江蘇省水文水資源勘測局連云港分局，江蘇 連云港 222004）

連云港市地處淮河流域沂沭泗水系下游，為江淮供水體系的最末梢，本地水資源量不足，常年靠調(diào)引江淮水補給本地用水需求。為加強水資源管理，提高信息化水平，江蘇省水利廳于2010年在全省范圍內(nèi)建設水資源管理信息系統(tǒng)一期工程，一期工程圍繞水資源管理需求、應用計算機網(wǎng)絡、地理信息系統(tǒng)、無線移動通訊、取水智能計量、數(shù)據(jù)庫管理等技術(shù)，實現(xiàn)對重點企業(yè)地表水（地下水）取水水量、地下水水位進行實時監(jiān)測，實現(xiàn)水資源管理信息的互聯(lián)互通及資源共享，以促進水資源管理信息化進程。

1 概況

依據(jù)江蘇省水資源管理信息系統(tǒng)一期工程建設目標，連云港市以全省水利信息骨干網(wǎng)為依托，以水資源業(yè)務應用系統(tǒng)為核心，以用水戶取水實時信息、重點區(qū)域地下水水位為基礎，建設了覆蓋全市及各縣重點取用水單位的水資源管理信息系統(tǒng)一期工程。2010年6月，編制完成《江蘇省水資源管理信息系統(tǒng)一期工程連云港市實施方案》，同年11月建設單位進場施工，2011年4月，連云港市分工程主要施工工作完成，2012年4月，連云港市分工程數(shù)據(jù)調(diào)試基本完成，2012年10月至2013年1月，組織系統(tǒng)試運行，2013年3月、6月，工程進行了第三方質(zhì)量檢測，2013年6月底，連云港市分工程、配套工程通過江蘇省水利廳組織的合同完工驗收。

連云港市分工程、配套工程包括：實際建成的連云港市和東?？h2 個分中心，覆蓋全市4 縣2 區(qū)的84 個監(jiān)測站、103 個監(jiān)測點（其中水量監(jiān)測點76 個、地下水水位監(jiān)測點27 個），以及23臺計量設施的安裝調(diào)試及其附屬工作、1 項系統(tǒng)集成安裝。根據(jù)目前統(tǒng)計資料，全市取水許可總量為25785.95 萬m3，建成監(jiān)測點的實際監(jiān)測許可水量為22515.17 萬m3，在線監(jiān)測比例為87.3%。

2 工作原理

連云港市水資源管理信息系統(tǒng)一期工程主要組成部分為：取水口計量設施、遠程遙測站點（RTU）、省市縣數(shù)據(jù)中心站、與各級中心聯(lián)網(wǎng)用戶電腦終端。取水口計量設施主要包含水表、電磁流量計、超聲波流量計、地下水水位監(jiān)測探頭等各類取水計量設備；遠程遙測站點（RTU）為一套符合傳輸標準的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，主要負責完成監(jiān)測取水計量設施數(shù)據(jù)（瞬時流量、累計水量、地下水水位），并實時自動采集、存儲及傳輸；省數(shù)據(jù)處理中心站主要負責各種監(jiān)測數(shù)據(jù)的接收、分析處理工作，將各種監(jiān)測數(shù)據(jù)導入中心數(shù)據(jù)庫，對系統(tǒng)進行分析、查詢、管理、傳輸?shù)龋锌h分中心站可以對所有的數(shù)據(jù)進行查詢和監(jiān)視應用；與中心聯(lián)網(wǎng)的用戶電腦終端通過登陸各中心網(wǎng)址，可實時查看各測站的實時水量、水位數(shù)據(jù)。

各水資源信息遠程遙測站采集的數(shù)據(jù)經(jīng)CDMA1X 網(wǎng)絡傳輸?shù)绞〖墧?shù)據(jù)中心站，省中心通過水利專網(wǎng)將監(jiān)測信息轉(zhuǎn)到連云港市分中心數(shù)據(jù)接收控制服務器，入分中心水資源綜合數(shù)據(jù)庫，系統(tǒng)的備用信道使用SMS，即在CDMA1X 出現(xiàn)問題時，用SMS方式通信。分中心通過已有的水利專網(wǎng)，實現(xiàn)與省中心的數(shù)據(jù)交換；通過互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)公眾用戶訪問Web 服務器；不在水利專網(wǎng)覆蓋范圍內(nèi)，但是具備互聯(lián)網(wǎng)條件的分中心，可通過VPN 授權(quán)使用業(yè)務應用系統(tǒng)；在分中心配置一個網(wǎng)閘，實現(xiàn)內(nèi)部數(shù)據(jù)與對社會公眾服務數(shù)據(jù)安全交互，配置應用服務器、數(shù)據(jù)庫服務器、接收控制服務器、Web 服務器等實現(xiàn)相關(guān)服務［1］。水資源管理信息系統(tǒng)工作原理圖如圖1 所示。

3 運行現(xiàn)狀

連云港市水資源管理信息系統(tǒng)一期工程自2013年6月底通過江蘇省水利廳組織的合同完工驗收以來，極大促進了全市水資源管理部門的用水管理，取水許可管理信息化水平得到提高，主要表現(xiàn)在以下三個方面。

圖1 水資源管理信息系統(tǒng)工作原理

3.1 數(shù)據(jù)實時傳輸，管理部門及時掌握

水資源管理信息系統(tǒng)作為網(wǎng)絡化信息平臺，管理部門的工作人員可以登錄網(wǎng)址，輸入權(quán)限用戶名和密碼，即可看到在線企業(yè)的實時用水情況（見圖2），包括該企業(yè)用水的瞬時流量、累計水量、地下水水位等數(shù)據(jù)，實現(xiàn)“不出辦公室，盡知用水情況”，相對于現(xiàn)場抄表讀數(shù)，一定程度上降低了行政管理成本。

3.2 數(shù)據(jù)對比分析，提供輔助決策

水資源管理信息系統(tǒng)建設打破了信息的行政封鎖，在傳統(tǒng)管理中，上級部門的水資源信息主要來自于下級部門的逐級上報，下級管理部門在水資源管理中的約束相對較小，上級部門對下級部門管理行為的監(jiān)督相對薄弱。而通過水資源管理信息系統(tǒng)，實現(xiàn)水資源信息的完全共享，上級水行政主管部門能夠及時、有效地掌握各地水資源信息，對下級部門的管理行為做出全局性判斷，為水資源管理提供輔助決策。例如：由圖3 中的數(shù)據(jù)可以看出，當月全市地下水用水量最多的是贛榆縣，為8.2 萬m3，當月地下水水位最低的是灌云縣，為-51.54 m。這樣就為各級水行政管理部門的地下水管理提供了決策依據(jù)，且這些數(shù)據(jù)隨著用水情況的變化，可以隨時更新，有高度的實效性。

3.3 有效提高水資源管理信息化水平

江蘇省水資源管理信息系統(tǒng)建設全部完成后，整個信息系統(tǒng)將涵蓋取用水實時信息、地下水水位、水功能區(qū)水質(zhì)監(jiān)測、入河排污口管理、水資源論證管理、取水許可審批管理、節(jié)水型社會、水資源各類報表、水資源費項目申報等各項水資源重點工作，形成全部水資源管理領(lǐng)域的信息化管理，并且可以實現(xiàn)完備的水資源管理基礎數(shù)據(jù)庫。本系統(tǒng)全面應用支撐平臺和安全體系，具有針對水資源評價、配置和調(diào)度的輔助決策支持系統(tǒng)，整個水資源管理能力得到極大提升。

4 存在的問題

連云港市水資源管理信息系統(tǒng)一期工程建成83 個測站，含110 個測點，工程經(jīng)三年建設完成，歷時較長。根據(jù)目前在線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)顯示，周累計在線率約73.2%，在線率相對較低，故障設備較多。

4.1 施工期間各種問題頻繁出現(xiàn)

連云港市水資源管理信息系統(tǒng)一期工程的建設面基本涵蓋了市區(qū)及四縣所有自備水企業(yè)用水大戶，測點分布極為分散，監(jiān)管問題突出。在驗收前的施工階段，某測站點安裝完成后，由于施工企業(yè)的后續(xù)監(jiān)管跟不上，導致停電、損壞、丟失、企業(yè)私自挪移位置、企業(yè)聯(lián)系人不斷變化等各種問題層出不窮，極大地影響了系統(tǒng)的正常運行。

4.2 企業(yè)用水計量設施安裝維護不到位

圖2 水資源管理信息系統(tǒng)一期工程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)實時用水監(jiān)測界面

圖3 連云港市各行政區(qū)域地下水用水情況數(shù)據(jù)示例圖

完善的用水計量設施是水資源管理信息化建設的必要基礎。就目前全市的實際情況來看，部分企業(yè)計量設施安裝不完善；由于關(guān)系到繳納水資源費，部分效益不好的小企業(yè)主動安裝維護計量設施的積極性不高，甚至人為使系統(tǒng)停電，破壞計量設施；縣級水利部門經(jīng)費緊張，也較難抽出資金及時用于安裝維護，造成系統(tǒng)出現(xiàn)部分時段無上傳數(shù)據(jù)，或者數(shù)據(jù)上傳不準的現(xiàn)象。

4.3 各測站點變化較大

連云港市地處江蘇北部，屬于經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)，大部分自備水中小企業(yè)抵抗市場風險能力不足。自2010年連云港市水資源管理信息系統(tǒng)施工以來，各縣共有如贛榆縣達克拉海藻、灌南縣湯溝白酒廠等近20 家用水企業(yè)（單位）停產(chǎn)、倒閉。同時，隨著區(qū)域供水范圍的不斷擴大，部分用水量較小的企業(yè)（單位）由使用自備水改用自來水，全市信息系統(tǒng)測站數(shù)先后調(diào)整多次，由初步設計中的110 個調(diào)整為合同完工驗收時的83 個，且測站變動的趨勢還一直延續(xù)。

4.4 部分地方管理部門不夠重視

連云港市水資源管理信息系統(tǒng)建設過程中，地區(qū)之間體現(xiàn)出明顯的認識不平衡，究其原因，主要是經(jīng)濟發(fā)展水平差異對水資源管理需求不同所造成的。有些縣區(qū)雖然認識到了信息化建設的意義，但水資源管理基礎相對薄弱，水資源管理的人力、財力支持不足，水資源管理工作經(jīng)費、人員工資依靠自收自支，水資源費征收不規(guī)范，沒有做到嚴格按照計量收費，存在不少協(xié)議收費的現(xiàn)象，認為信息系統(tǒng)建設使上級水行政主管部門可以全面了解本地區(qū)取用水現(xiàn)狀，建成后受上級部門約束更多。因此，有些地區(qū)為了維持既有的利益格局，對關(guān)鍵水資源信息的共享持消極態(tài)度，主觀上懷疑投入所能帶來的實際效果，對信息系統(tǒng)建成后的運行維護不夠重視。

5 改進措施及建議

5.1 做好用水計量設施的安裝維護

用水計量是取用水管理的首要環(huán)節(jié)，針對計量設施老舊的現(xiàn)狀，2013年，連云港市本級為充分利用好水資源管理信息系統(tǒng)，實施了市區(qū)自備水企業(yè)計量設施更新改造工作，市水利局自籌經(jīng)費為各企業(yè)免費安裝超聲波流量計，且不影響企業(yè)生產(chǎn)。目前，更新改造工作已經(jīng)基本完成，并且接入省水資源管理信息系統(tǒng)，市區(qū)自備水企業(yè)用水狀況可以實時掌握。各縣級用水管理也應采取類似辦法，由企業(yè)或者由主管部門安裝計量設施，并定期維護校核，全面做好用水企業(yè)的計量設施管理工作，為規(guī)范、科學管理水資源奠定基礎。

5.2 盡快明確一期工程的運行維護單位

水資源管理信息系統(tǒng)建設內(nèi)容包含現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集設備、各中心服務器、用戶登錄軟件等三大部分，各部分之間的數(shù)據(jù)傳輸尤其是現(xiàn)場的數(shù)據(jù)采集經(jīng)常會出現(xiàn)各類問題，如果不做到及時維護，系統(tǒng)受損、破壞將會很嚴重，并且隨著運行時間的延長，將會暴露出更多的技術(shù)性問題。因此，應由專門的技術(shù)單位負責系統(tǒng)的運行維護，出現(xiàn)問題及時修復，運維經(jīng)費可以由地方水資源費列支，省級水資源費做適當補助。

5.3 加強指導，提高地方認識

在水資源管理信息系統(tǒng)的應用過程中，亟需加強對各地的分類指導。對有認識、能力差的地區(qū)，應加強其能力建設，積極為其提供技術(shù)支撐；對認識不足、基礎工作薄弱的地區(qū)，應重點推動其思想認識的轉(zhuǎn)變，積極促使其夯實信息系統(tǒng)運行維護的基礎。將信息系統(tǒng)運行維護、使用情況與省級水資源費項目補助等資金掛鉤，對運行維護不力的地區(qū)，暫停安排省級水資源費項目補助［2］。采取定期督導、跟蹤檢查、重點約談等多種方式，對信息系統(tǒng)運行管理情況進行督查，全面促進水資源管理信息系統(tǒng)的應用，在應用中發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，并不斷完善。

6 結(jié)語

水資源管理信息化是實施最嚴格水資源管理制度的基礎，是水資源管理現(xiàn)代化的重要標志和必然要求。在信息化建設過程中，上級層面需要統(tǒng)一技術(shù)標準，充分調(diào)動各市縣具體實施工作的積極性、主動性；各縣區(qū)水利部門需要提高認識，加強運行維護的投入，保障既有建設成果的效益發(fā)揮，并在實踐應用中發(fā)現(xiàn)問題，不斷改進，為二期工程建設提出更為明確的業(yè)務應用需求。隨著一期工程信息數(shù)據(jù)的不斷積累，如何進行數(shù)據(jù)挖掘、分析取用水規(guī)律、為取水管理決策提供支持，將是現(xiàn)階段需要深入研究的內(nèi)容。

［1］南京水利科學研究院.江蘇省水資源管理信息系統(tǒng)一期工程初步設計（簡本）［R］.南京：南京水利科學研究院，2008：95-127.

［2］胡四一.加快國家水資源監(jiān)控能力項目建設［J］.水利信息化，2013（6）：1-4.