水資源信息化建設的重要性及發展方向

高爽 北京市京密引水管理處

一、工程概述

京密引水渠全長110公里，始于密云水庫調節池，流經密云、懷柔、順義、昌平、海淀五個區縣，至海淀羅道莊永定河交匯處，1966年正式通水。沿渠有各類建筑物255座，第九水廠等7個取水口，宛如一條綠色動脈把密云水庫生命之水源源不斷輸往首都。隨著北京市南水北調調蓄工程的實施，引渠又增加了反向調蓄水源的功能，目前實現南水北調冀水進京，惠及千家萬戶。此外，引渠還擔負為城市河湖分洪的任務，在2012年“7.21”北京特大暴雨災害中，京密引水渠成功為市區應急分洪73.5萬立方米。

現有8處雨量站均處于懷柔水庫庫區，為庫區防汛供水調度提供數據支撐，但是京密引水工程沿線各雨量站一直采用人工測量電話報送的方式，沒有自動雨量設施，隨著南水北調密云水庫調蓄工程的運行，京密引水渠又承擔了反向供水的重任，防汛供水調度更加復雜，為了提升管理處防汛供水信息化技術水平，更好的服務于京密引水工程，計劃在現有雨量遙測網絡基礎上增加雨量監測站（13處）覆蓋工程沿線。新增設的雨量遙測系統需覆蓋京密引水工程的重要設施設備，能夠第一時間將雨量信息傳輸至系統中心，集中顯示以為指揮決策提供支撐。

二、水資源信息化建設的重要性

通過更換原遙測系統8處雨量站通信設備，京密引水渠沿線13處人工雨量監測站更換為自動雨量監測站，以實現京密引水管理處所轄水庫流域及工程沿線的雨量信息自動采集、傳輸與接收和存儲。匯集所轄范圍雨量、水位、流量、水質監測信息，利用最新云計算技術，實現雨量、水位、流量、水質等監測信息應用云端化；利用移動終端應用開發技術，實現所有監測數據移動端應用。解決目前自動監測站行運維護復雜、成本高的現狀，大量減少運維費用。

三、水資源信息化建設的主要問題

京密引水管理處雨量遙測系統，主要服務于京密引水工程管理，提供及時準確的雨情信息，為汛期防汛搶險調度提供科學的依據。但是由于系統設備運行時間太久，特別是GSM 短信信道因移動運營商垃圾短信整治導致被屏蔽，造成數據接收不暢。對于管理處防汛應急工作帶來了巨大困難。

（一）建設投資總量不足、使用分散

水資源信息化所需建設資金一般來自申請財政撥款，多半從屬于水務工程配套建設，缺少獨立且長久穩定的資金投入渠道。有限的信息化資金也常分散到多個項目中，缺少統籌協調和整合利用，導致各系統零散建設，不成體系，技術水平落后。加上運維管理經費缺乏保障，許多已建信息系統已不能正常使用，造成不必要的重復建設。

（二）人才隊伍數量短缺、水平落后

信息化是推動經濟社會高速發展的倍增器，技術變革日新月異。然而受行業差異限制，水務行業嚴重缺乏既懂水務業務又懂信息化技術的人才隊伍。既有的信息化人員多半從事硬件網絡維護管理工作，在新技術應用、大數據挖掘、決策輔助支撐等方面空白較多。

四、水資源信息化建設的發展方向

結合水資源管理業務特點，信息化建設主要方向包括“3S”、大數據、云計算3個方面，簡述如下。

（一）“3S”技術應用

“3S”主要是指RS（遙感）、GIS（地理信息系統）、GPS（全球定位系統）的聯合應用。

RS技術早先用于旱情監測評估，目前正在向水生態水環境監測評估方面轉變。主要包括大面積水域的水質、水溫、水污染監測。有利于快速判定河湖水體的健康程度，并科學開展水資源調配工作。與傳統的人工監測方式相比，RS技術無論從質量還是效率上都優勝于人工作業。但也具有一定的局限性，只能定期監測、且主要用于定性分析，監測精度不容易保障。因此需要與人工作業結合互補，保證水資源數據準確性。

（二）大數據分析技術應用

我國目前已建有成千上萬口地下水源觀測井，均配備有自動化監測設備，能夠采集水位、水溫等關鍵數據。另全省有數以百萬級的各類機井，雖然歸屬不同，但目前正逐步實現“以電計水”（通過用電量計算用水量），也能獲取較為準確的用水戶數據。這些寶貴的數據不僅數量多，而且具有很好的代表性，非常適合開展水資源大數據分析。通過溯源和預測分析，精確掌握我省地下水資源的變化規律及演變趨勢，更加科學評價地下水超采治理成效，并有序開展水資源的調度管理。

（三）云計算技術應用

水資源儲量及分布情況分析，非常依賴于各類二、三維數學模型。受計算機性能限制，傳統建模過程十分漫長。云計算可按需提供靈活海量的計算資源，大幅提升數學模擬效果。目前常見的云計算提供方主要為電信運營商以及互聯網領域的阿里、騰訊、華為等云服務商。但公有云計算資源在處理敏感數據方面有較多局限，因此一般會采用服務器托管方式，將開展云計算服務的硬件設備與其他設備進行物理隔離，以確保數據安全。

總而言之，按照智慧水務建設思路，加大水資源信息化建設，是推動水資源治理體系和治理能力現代化的必由之路。作為水務工作者，有必要緊跟技術發展潮流，不斷促進水務業務與新一代信息技術深度融合，才能更好的提升水資源管理工作效率和質量，將“節水優先”和“系統治理”落到實處。