流域“河長制”踐行水資源信息化管理的系統建設模式

周元龍 王琦 崔雄輝 陳囯銀 黨榮

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流域“河長制”踐行水資源信息化管理的系統建設模式

周元龍 王琦 崔雄輝 陳囯銀 黨榮

甘肅農業大學水利水電工程學院，甘肅 蘭州 730000

結合我國流域水資源面臨的復雜情勢，全面推進河長制的工作建設，通過水利設備、“3S”遙感技術、互聯網平臺、數據庫管理平臺、應用系統等方式，為流域水資源大數據的信息化提供服務渠道與集成技術，依托通信與計算機網絡系統進行搭建，流域與區域分級負責管理，相互之間信息共享、數據交換，緊密聯系，優化多重水資源的業務管理流程，發揮實時監測、預防、應用和保護作用。

遙感技術；流域；信息；系統；“河長制”

引言

無錫市自2007年下半年起在全國首創“河長制”。在當時太湖治理背景之下，無錫市提出建立和實施“河長制”的目的是改善河道水質，恢復河道水生態，最終全面提升河道功能，促進太湖治理，“河長制”的內容涵蓋著有利于恢復河道水生態，提升河道功能的各個方面[1]。

2018年1月1日開始實施新修訂的《中華人民共和國水污染防治法》將河長制正式入法[2]。我國河湖管理制度的創新進入了新階段。目前，各個地區的“河長制”制度正處于全面建設階段。為此，本文在“河長制”制度建設管理層面，運用了現代科學技術理論方法，在互聯網、大數據時代，將系統化、信息化的流域區域水資源管理方式深入推進。

1 遙感技術在信息的采集與傳輸中的應用

1.1 流域水管理中遙感技術的應用領域

遙感技術在流域“河長制”的信息化管理中能夠應用于多個領域，在水文的監測、觀測、影像處理、實時預報、空間和時間分布分析等方面具有重要作用。在預測和模擬工程中，利用不同分辨率的衛星影像圖，將影像圖和地面測量的數據相結合可以對空間降雨量進行估計[3]。然后將這個估計值輸入所建立的模型中，就實現了監測信息的輸入。大的方面在上中下游流域規劃管理；小的方面在區域規劃實施監測管理。

1.2 面向對象的信息采集與傳輸系統結構

1.2.1 面向的對象與工具

基于計算機系統所具備的數據庫和知識庫、遙感和地理數據分析之間的關系，以流域水資源為主觀對象，水資源管理的中心為決策者和執行者，互聯網信息傳輸、遙感監測成像、專業領域研究為輔助，在現狀的基礎上提高信息采集、傳輸、處理的自動化水平，擴大信息采集的范圍，保證信息采集的精確性和傳輸的時效性。

1.2.2 系統的結構

系統的建設結構是信息采集與傳輸的平臺，主要是在面向對象的基礎上設立相應的組織框架，建立專業的、明確的、精準的傳輸與處理渠道，主要由監測點、遙感平臺、監控中心以及它們之間的連接設備與方式構成，信息采集與傳輸的系統結構如圖1所示。

（1）監測點

監測點的主要功能有如下幾個方面。

①對所管轄河段的定期斷面流量與降雨量的監測，實時預報汛期與旱期的水情。

②可收集水源并交由專業機構檢測水質，含沙量與生化指標。

③監控相關工業企業在入河排污口的水功能區域的水排放問題，并完成數據的報送。

（2）遙感平臺

遙感平臺是信息的采集工具與傳輸中轉站，主要借助衛星系統對人為所不能直接到達的流域區域以及大面積水域情況進行實時跟蹤反饋。通過氣象衛星影像圖和光波輻射的熱處理圖，能夠及時將區域的水質大面積直觀表象變化和水情在時間空間的分布范圍信息反饋到監控中心，方便執行者及時做出判斷。

（3）監控中心

監控中心是系統的上級終端。在大數據的時代背景下，云計算中心的服務方便了信息在平臺之間的迅速傳輸、儲存、分享等，因為不同流域、不同區域，在時間和空間跨度上有極大的不確定性[4]。信息的采集站點也分布于國內廣大區域。因此在各部分統一的監控平臺中心，整合數據資源，共享數據信息，處理與分析數據，上傳與下達指令，方便決策者與執行者及時掌握實時狀況，并做出決策[5]。

圖1 面向對象的信息采集與傳輸系統結構

2 水資源信息的服務系統

2.1 水資源的信息服務與系統構建

水資源信息的服務系統是基于互聯網云端服務器、監控中心與監控中心的數據儲存庫所建立的信息服務、分析與處理的系統，實現各類水資源信息的匯總和綜合展示、統計、對比分析等[6]。它是將通過在各個平臺、渠道獲取的水文、水資源狀況信息上傳到信息庫以后，由專門的人員或技術加以分析處理，然后將結果信息與動態情況及時地反映在系統的界面，方便外界的監督使用與信息查詢等方面的工作，實現真正意義上的信息共享。

2.2 系統的結構組成

水資源信息服務的系統劃分見圖2。

圖2 水資源信息服務的系統劃分

2.3 信息服務系統的功能

2.3.1 水資源服務

水資源服務項目功能見表1。

表1 水資源服務項目功能

2.3.2 水環境服務

水環境服務項目功能見表2。

表2 水環境服務項目功能

3 系統的管理與運行

3.1 組織機構的建設

水行政主管機構可以在現有水資源管理組織體系的基礎上，依托現有業務單位或部門對現有水資源管理系統進行運行管理[7]。各級水行政主管機構負責本流域的水資源利用、規劃、節約、保護等工作，下設不同區域段的河長，根據統一的安排，由出任的河長負責管轄區域的流域水資源的全盤工作，并向上級做出信息報告與整治方案。水資源主管部門協調河長辦公室處理系統運行中出現的問題，同時也提供技術上、人才上與資源上的幫助。在體系中，水資源信息的采集的運行工作依托水文相關部門負責；網絡系統安全以及信息傳輸等運行依托水行政管理部門的信息管理與防汛抗旱中心負責[8]。

3.2 管理制度的運行

水資源管理在各個方面的運行涉及面非常廣，體系復雜。要建立可行的管理制度，就要綜合以下幾個方面的因素。（1）明確職責和關系，建立“河長制”的負責體系對流域水資源進行管理維護，要在社會各界的監督下明確職責與各個業務及部門之間的關系，從而完成管理目標。（2）建立考核制度，提高管理體系的運行水平，保證不管是在技術上，還是在人事上的穩定發展。（3）按照法律法規的要求明確規章制度，尤其是在國家以及地方流域等各方面的水事法律關系調整上以及以“河長制”為中心的內部管理上必須建立長期穩定的規章制度，以保證水管理層面的秩序有效運行。

圖3 “河長制”管理的組織結構

表3 管理系統結構的功能

3.3 組織管理系統的結構與功能

3.3.1 組織管理系統的結構框架

“河長制”管理的組織結構見圖3。

3.3.2 組織管理系統的結構各級功能

管理系統結構的功能見表3。

4 落實水資源管理的系統建設構造在“河長制”之下的管理應用

我國水資源總體量大，種類多；但因水資源分布不均，人口基數大，導致我國人均持水量少，近年來又因環境污染，城市化發展，本就稀缺的水資源顯得更為珍貴。所以國家對水資源的保護的重視程度逐年增加，并于2017年將“河長制”加入《中華人民共和國水污染防治法》?！昂娱L制”中的“河長”負責轄區內河流的水環境治理和水質改善，其實質是領導督辦制、環保問責制衍生出來的水環境管理制度，作為所負責河道的第一負責人，對水生態環境、水環境質量持續改善和斷面水質達標負領導責任，負責牽頭組織河道綜合治理，抓工作推進和協調，落實長效管理的措施，是一項嚴密的行政管理機制和嚴格的行政責任追究制度[9]。

踐行水資源管理的建設系統，是輔助“河長制”有效進行的理論方法和技術措施，以創新發展理念、管理手段和服務模式為目標，打造以河長負責制為主體、技術手段與運行體系為工具的信息化管理系統，這是將科學方法投入到實踐運用中我們不斷探索的主題?；凇昂娱L制”管理要求，在未來“河長制”的發展中值得繼續研究推廣。

[1]艾小榆，梁海濤. 中小河流“河長制”長效管理模式探討[J]. 廣東水利水電，2016（5）：1-2.

[2]金春久，王憲恩，田竹君. 松花江流域現代水資源保護管理的理念、水質模型系統與實踐[M]. 北京：中國水利水電出版社，2012：53-58.

[3]汪黨獻，王浩，倪紅珍，等. 水資源與環境經濟協調發展模型及其應用研究[M]. 北京：中國水利水電出版社，2011：138-149.

[4]周瓏. “河長制”管理工作的實踐與探索[J]. 科技視野，2015（29）：1-2.

[5]周建國. 公共視域中的水治理[M]. 南京：南京大學出版社，2012：35-43.

[6]張立中. 水資源管理[M]. 北京：中央廣播電視大學出版社，2006：150-163.

[7]林洪孝. 水資源管理理論與實踐[M]. 北京：中國水利水電出版社，2003：239-246.

[8]蔣云鐘，萬毅，張淑玲. 水資源管理系統建設導論[M]. 北京：中國水利水電出版社，2011：70-71，150-151.

System Construction Mode of Implementing Water Resources Information Management in the Basin of River Chief System

Zhou Yuanlong Wang Qi Cui Xionghui Chen Guoyin Dang Rong

College of Water Conservancy and Hydropower Engineering, Gansu Agricultural University, Gansu Lanzhou 730000

Combining the complex situation faced by water resources in the River Chief System, comprehensively promoting the construction of the river system, and using the water conservancy equipment, 3S remote sensing technology, internet platform, database management platform and application system to provide service channels and integration technologies for the informatization of the Basin of River Chief System. Relying on communication and computer network systems to build, watershed and regional grading to manage, mutual information sharing and data exchange, close contact, so as to optimize multi-water business management processes, and plays a role of real-time monitoring, prevention, application and protection.

remote sensing technology; watershed; information; system; “The River Chief System”

TV213.4；TP391

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