國家水資源監控能力建設廣西二期項目設計

朱德瑜

（廣西水利電力勘測設計研究院有限責任公司，南寧 530023）

1 概述

為進一步加強國家水資源監控能力建設，充分發揮一期項目建設成效，水利部、財政部根據項目“三年基本建成，五年基本完善”的總體部署，2015年部署開展國家水資源監控能力建設項目二期項目（2016—2018年）建設。

2016 年11 月由牽頭人廣西壯族自治區水利電力勘測設計研究院和聯合體成員北京慧圖科技股份有限公司組成的聯合體中標《國家水資源監控能力建設廣西壯族自治區（2016—2018 年）項目》（以下簡稱“二期項目”）工程總承包。二期項目實際到位資金7319萬元；建設內容包括：取用水監測體系、飲用水水源地監測體系、水資源監控管理平臺應用系統完善、完善自治區水資源監控管理信息平臺運行環境以及系統集成等5 個主要任務。項目已于2021年12月14日順利通過竣工驗收。

總承包設計工作在已獲批復的《國家水資源監控能力建設項目廣西壯族自治區技術方案（2016—2018年）》（以下簡稱“技術方案”）基礎上，根據項目建設實際情況對建設方案不斷進行優化調整，為確保項目建成后達到預定的建設目標，滿足項目建設質量進度要求，圓滿完成建設任務，有效控制工程總投資等各方面提供了有力的保障。

2 項目建設目標及完成情況

2.1 廣西二期項目的具體目標

（1）取用水監控目標。對河道外取水許可水量的82%以上和總用水量的46%以上實現取用水量在線監測（以2015年為基準）。

（2）飲用水水源地及水功能區監測目標。對列入《全國重要飲用水水源地》名錄供水人口20 萬人以上的飲用水地表水水源地的實現水質在線監測全覆蓋，對全國重要江河湖泊水功能區的95%以上進行水質常規監測。

（3）廣西水資源監控管理平臺。完善水資源管理系統，實現廣西與水利部、流域水資源管理過程核心信息的互聯互通、主要水資源管理業務的在線處理和重點河流水資源調配的決策支持，為實行最嚴格水資源管理制度提供技術支撐。

2.2 目標完成情況

2.2.1 取用水監測

二期項目共計完成取用水建設1174點，均為新建點，沒有自籌接入點。結合一二期建設情況，項目實際在用1780點（含內網特殊區40點）。

（1）河道外許可水量監測目標。2019年監測許可水量168.4 億m3，占全區河道外取水許可水量的85%，實現了占總許可水量82%的建設目標。

（2）總用水量監測目標。2019 年實際監測水量157.4 億m3，占全區總用水量的54.7%，實現了占總用水量46%的建設目標。

（3）實際在用1780 點均為國控戶并接入中央平臺，廣西使用三級通交換軟件和基礎數據運維軟件實現日常監測數據上報和基礎數據上傳調整，信息傳輸及部平臺接收數據完整性、連續性和穩定性良好。2019年度取用水監測數據上報率、及時率分別為97.46%、93.37%，滿足上線率≥95%、及時率≥80%的考核要求。

2.2.2 飲用水水源地及水功能區監測

二期項目建設22 個水質在線監測站均為新建站，沒有自籌接入站。結合一期建設情況，目前實際在用18個水源地31站。

（1）項目建設涵蓋了廣西18個列入《全國重要飲用水水源地》名錄，供水人口20 萬人以上的飲用水地表水水源地，水質在線監測覆蓋率達到100%。

（2）31 個水質自動監測站數據通過無線公用網絡傳輸到廣西平臺節點，經數據匯聚集成后全部上傳中央平臺。2019 年水源地監測數據上報率95.81%、完整率90.46%、及時率80.28%，均滿足上線率≥95%、完整率≥90%、及時率≥80%的考核要求。

（3）二期項目建設完成后，廣西已實現對國家級246 個水功能區進行水質人工監測，對列入全國重要江河湖泊水功能區劃的水功能區監測率達到100%，滿足對全國重要江河湖泊水功能區的95%以上進行水質常規監測的目標要求。2019 年度水功能區水質巡測數據上報率、完整率為92.28%、98.96%，均達到≥90%標準。

2.2.3 監控管理平臺

完成一期數據優化整合建設、水資源監控運維管理平臺建設、水資源業務管理系統深化、水資源信息服務系統完善、水資源調配決策支持系統完善、水資源應急管理系統完善、水資源管理移動應用系統補充開發、系統集成等建設任務。

（1）項目圍繞水資源管理業務需求建設，系統功能模塊較齊全、實用，入庫數據達到3.5 億條以上，數據充實。

（2）系統在自治區、市、縣全部水行政主管部門得到了應用，實現了與水利部核心業務和數據的互聯互通，為實行最嚴格水資源管理制度提供了信息化技術支撐。

3 項目設計特點

（1）設計貫徹落實國家“節水優先、空間均衡、系統治理、兩手發力”的治水思路，緊扣自治區“提高水資源監控管理能力，為最嚴格水資源管理制度考核提供信息化支撐”的主題思想。二期項目總承包設計針對國家對我區水資源管理業務提出的具體要求，立足廣西區情，通過對全區規模以上工業、生活、農業灌區重點取用水戶進行篩選和取用水量復核計算，逐一開展取用水戶、水源地的實地踏勘，結合對用戶深入開展調研及需求分析情況，明確了項目具體建設任務，提出符合項目實際的監控目標，制定合理施工組織計劃，為圓滿完成項目建設奠定了堅實的基礎。

（2）總體布局合理，在點多面廣、基礎環境各異的現狀條件下，設計方案配置得當、功能適用，既符合項目建設標準，又充分實現與周邊環境的和諧共生。二期項目站點遍布廣西14 個地市111 縣區。設計根據每個監測點的取水方式、運行工況、輸水設施尺寸并結合現場的供配電、通信、安保、日照等條件，確定最適合的監測方案。

取用水監測站共采用了11種不同的流量/水位監測設備（見表1），充分利用廣西日照條件較好的自然環境配套選擇太陽能供電和交流/太陽能雙電源供電2 種供電方式，既節能環保又能保證監測站不間斷供電的要求；再配合壁掛、地面支架及立桿等3 種不同的機箱安裝方式，實現了項目范圍內全區各類型取水戶的取水量監測任務。

表1 取用水監測站監測設備統計表

根據各個水源地的實際情況，充分合理利用現有資源，通過站房式、岸壁式和浮標式3種不同的建設型式，以確保測站穩定運行為本，力求創造出適宜的監測環境；按照監測對象選擇河道/水庫適當的水質自動監測參數和儀器，準確反映水質變化的性質和過程，達到及時掌握水源地水質狀況、預警預報重大水質污染事故的目的。水質在線監測站建設方案統計表見表2。

表2 水質在線監測站建設方案統計表

（3）采用總承包建設模式，有效節約建設工期和運行維護成本，經實踐檢驗取得了良好的經濟、社會和環境效益，主要技術經濟指標達到國內或自治區內先進水平。

根據項目建設任務重，建設周期長，運行維護壓力大的特點，項目通過工程總承包的建設方式，實現設計、采購、施工、運維等各階段工作的深度融合，充分發揮工程總承包單位的技術和管理優勢，有力提升工程建設和運維管理水平。通過總承包項目部精心控制工期、質量及投資，在業主及監理單位的共同努力下，項目完工、試運行、子系統驗收、水利部技術評估、竣工驗收等各項關鍵節點均按期完成；實際支出7 318.5萬元，結余0.5萬元財政已回收，項目實施效果明顯。其中，廣西項目于2020年6月全國第六個通過水利部技術評估。

廣西二期項目建成后圓滿實現了項目各項建設目標。經與貴州、湖北、四川等水資源條件相近的兄弟省份相比較，廣西二期項目總承包建設任務雖然較為繁重，但是最終建設單價相對較低，主要技術經濟指標達到國內先進水平（見表3）。

表3 主要技術經濟指標

（4）設計手段先進，采用創新技術實現水資源調度決策支持和應急管理應用。在國家通用軟件平臺基礎上定制和二次開發的水資源調度決策支持系統、水資源應急管理和決策支持系統兩個模塊，以桂江流域開展系統應用，基于相關系數法與BP人工神經網絡構建來水預報模型，采用二元水循環開展水資源調控研究的方法，實現了桂江流域可提前最大72 h 預見期/預熱期的水資源應急調度需求，成為全國唯一的一個省級水資源調度系統應用示范區域，為驗證和完善國家水資源調度通用軟件平臺的建設成果提供了重要依據，為廣西桂江流域年水量調度方案編制和水資源調度管理提供了技術支撐。

4 結語

綜上，國家水資源監控能力建設項目二期項目（2016—2018 年）總承包設計內容翔實、質量優秀，項目建設成效顯著，為實現最嚴格水資源管理制度考核提供了重要的信息化技術支撐。

建設站點及平臺自上線以來監測數據符合現場實際，入庫數據超過3.5 億條，數據充實，監測結果成果真實可靠。水資源管理系統實現了與水利部核心業務和數據的互聯互通，系統在自治區、地市、縣三級水行政主管部門實現了全面應用。項目的建成，使廣西水資源監控能力顯著加強，提高了水資源管理數據的真實性、完備性和有效性；我區水資源管理信息化水平大幅提升，提高了水資源管理業務的統一性、規范性和時效性；水資源管理支撐有效增強，提高了水資源決策的綜合性、科學性和合理性。