國(guó)家水資源監(jiān)控能力建設(shè)廣西二期項(xiàng)目設(shè)計(jì)

朱德瑜

（廣西水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，南寧 530023）

1 概述

為進(jìn)一步加強(qiáng)國(guó)家水資源監(jiān)控能力建設(shè)，充分發(fā)揮一期項(xiàng)目建設(shè)成效，水利部、財(cái)政部根據(jù)項(xiàng)目“三年基本建成，五年基本完善”的總體部署，2015年部署開(kāi)展國(guó)家水資源監(jiān)控能力建設(shè)項(xiàng)目二期項(xiàng)目（2016—2018年）建設(shè)。

2016 年11 月由牽頭人廣西壯族自治區(qū)水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院和聯(lián)合體成員北京慧圖科技股份有限公司組成的聯(lián)合體中標(biāo)《國(guó)家水資源監(jiān)控能力建設(shè)廣西壯族自治區(qū)（2016—2018 年）項(xiàng)目》（以下簡(jiǎn)稱“二期項(xiàng)目”）工程總承包。二期項(xiàng)目實(shí)際到位資金7319萬(wàn)元；建設(shè)內(nèi)容包括：取用水監(jiān)測(cè)體系、飲用水水源地監(jiān)測(cè)體系、水資源監(jiān)控管理平臺(tái)應(yīng)用系統(tǒng)完善、完善自治區(qū)水資源監(jiān)控管理信息平臺(tái)運(yùn)行環(huán)境以及系統(tǒng)集成等5 個(gè)主要任務(wù)。項(xiàng)目已于2021年12月14日順利通過(guò)竣工驗(yàn)收。

總承包設(shè)計(jì)工作在已獲批復(fù)的《國(guó)家水資源監(jiān)控能力建設(shè)項(xiàng)目廣西壯族自治區(qū)技術(shù)方案（2016—2018年）》（以下簡(jiǎn)稱“技術(shù)方案”）基礎(chǔ)上，根據(jù)項(xiàng)目建設(shè)實(shí)際情況對(duì)建設(shè)方案不斷進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，為確保項(xiàng)目建成后達(dá)到預(yù)定的建設(shè)目標(biāo)，滿足項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量進(jìn)度要求，圓滿完成建設(shè)任務(wù)，有效控制工程總投資等各方面提供了有力的保障。

2 項(xiàng)目建設(shè)目標(biāo)及完成情況

2.1 廣西二期項(xiàng)目的具體目標(biāo)

（1）取用水監(jiān)控目標(biāo)。對(duì)河道外取水許可水量的82%以上和總用水量的46%以上實(shí)現(xiàn)取用水量在線監(jiān)測(cè)（以2015年為基準(zhǔn)）。

（2）飲用水水源地及水功能區(qū)監(jiān)測(cè)目標(biāo)。對(duì)列入《全國(guó)重要飲用水水源地》名錄供水人口20 萬(wàn)人以上的飲用水地表水水源地的實(shí)現(xiàn)水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)全覆蓋，對(duì)全國(guó)重要江河湖泊水功能區(qū)的95%以上進(jìn)行水質(zhì)常規(guī)監(jiān)測(cè)。

（3）廣西水資源監(jiān)控管理平臺(tái)。完善水資源管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)廣西與水利部、流域水資源管理過(guò)程核心信息的互聯(lián)互通、主要水資源管理業(yè)務(wù)的在線處理和重點(diǎn)河流水資源調(diào)配的決策支持，為實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理制度提供技術(shù)支撐。

2.2 目標(biāo)完成情況

2.2.1 取用水監(jiān)測(cè)

二期項(xiàng)目共計(jì)完成取用水建設(shè)1174點(diǎn)，均為新建點(diǎn)，沒(méi)有自籌接入點(diǎn)。結(jié)合一二期建設(shè)情況，項(xiàng)目實(shí)際在用1780點(diǎn)（含內(nèi)網(wǎng)特殊區(qū)40點(diǎn)）。

（1）河道外許可水量監(jiān)測(cè)目標(biāo)。2019年監(jiān)測(cè)許可水量168.4 億m3，占全區(qū)河道外取水許可水量的85%，實(shí)現(xiàn)了占總許可水量82%的建設(shè)目標(biāo)。

（2）總用水量監(jiān)測(cè)目標(biāo)。2019 年實(shí)際監(jiān)測(cè)水量157.4 億m3，占全區(qū)總用水量的54.7%，實(shí)現(xiàn)了占總用水量46%的建設(shè)目標(biāo)。

（3）實(shí)際在用1780 點(diǎn)均為國(guó)控戶并接入中央平臺(tái)，廣西使用三級(jí)通交換軟件和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)運(yùn)維軟件實(shí)現(xiàn)日常監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)上報(bào)和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)上傳調(diào)整，信息傳輸及部平臺(tái)接收數(shù)據(jù)完整性、連續(xù)性和穩(wěn)定性良好。2019年度取用水監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)上報(bào)率、及時(shí)率分別為97.46%、93.37%，滿足上線率≥95%、及時(shí)率≥80%的考核要求。

2.2.2 飲用水水源地及水功能區(qū)監(jiān)測(cè)

二期項(xiàng)目建設(shè)22 個(gè)水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)站均為新建站，沒(méi)有自籌接入站。結(jié)合一期建設(shè)情況，目前實(shí)際在用18個(gè)水源地31站。

（1）項(xiàng)目建設(shè)涵蓋了廣西18個(gè)列入《全國(guó)重要飲用水水源地》名錄，供水人口20 萬(wàn)人以上的飲用水地表水水源地，水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)覆蓋率達(dá)到100%。

（2）31 個(gè)水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線公用網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)綇V西平臺(tái)節(jié)點(diǎn)，經(jīng)數(shù)據(jù)匯聚集成后全部上傳中央平臺(tái)。2019 年水源地監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)上報(bào)率95.81%、完整率90.46%、及時(shí)率80.28%，均滿足上線率≥95%、完整率≥90%、及時(shí)率≥80%的考核要求。

（3）二期項(xiàng)目建設(shè)完成后，廣西已實(shí)現(xiàn)對(duì)國(guó)家級(jí)246 個(gè)水功能區(qū)進(jìn)行水質(zhì)人工監(jiān)測(cè)，對(duì)列入全國(guó)重要江河湖泊水功能區(qū)劃的水功能區(qū)監(jiān)測(cè)率達(dá)到100%，滿足對(duì)全國(guó)重要江河湖泊水功能區(qū)的95%以上進(jìn)行水質(zhì)常規(guī)監(jiān)測(cè)的目標(biāo)要求。2019 年度水功能區(qū)水質(zhì)巡測(cè)數(shù)據(jù)上報(bào)率、完整率為92.28%、98.96%，均達(dá)到≥90%標(biāo)準(zhǔn)。

2.2.3 監(jiān)控管理平臺(tái)

完成一期數(shù)據(jù)優(yōu)化整合建設(shè)、水資源監(jiān)控運(yùn)維管理平臺(tái)建設(shè)、水資源業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)深化、水資源信息服務(wù)系統(tǒng)完善、水資源調(diào)配決策支持系統(tǒng)完善、水資源應(yīng)急管理系統(tǒng)完善、水資源管理移動(dòng)應(yīng)用系統(tǒng)補(bǔ)充開(kāi)發(fā)、系統(tǒng)集成等建設(shè)任務(wù)。

（1）項(xiàng)目圍繞水資源管理業(yè)務(wù)需求建設(shè)，系統(tǒng)功能模塊較齊全、實(shí)用，入庫(kù)數(shù)據(jù)達(dá)到3.5 億條以上，數(shù)據(jù)充實(shí)。

（2）系統(tǒng)在自治區(qū)、市、縣全部水行政主管部門得到了應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了與水利部核心業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通，為實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理制度提供了信息化技術(shù)支撐。

3 項(xiàng)目設(shè)計(jì)特點(diǎn)

（1）設(shè)計(jì)貫徹落實(shí)國(guó)家“節(jié)水優(yōu)先、空間均衡、系統(tǒng)治理、兩手發(fā)力”的治水思路，緊扣自治區(qū)“提高水資源監(jiān)控管理能力，為最嚴(yán)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(xiàng)目總承包設(shè)計(jì)針對(duì)國(guó)家對(duì)我區(qū)水資源管理業(yè)務(wù)提出的具體要求，立足廣西區(qū)情，通過(guò)對(duì)全區(qū)規(guī)模以上工業(yè)、生活、農(nóng)業(yè)灌區(qū)重點(diǎn)取用水戶進(jìn)行篩選和取用水量復(fù)核計(jì)算，逐一開(kāi)展取用水戶、水源地的實(shí)地踏勘，結(jié)合對(duì)用戶深入開(kāi)展調(diào)研及需求分析情況，明確了項(xiàng)目具體建設(shè)任務(wù)，提出符合項(xiàng)目實(shí)際的監(jiān)控目標(biāo)，制定合理施工組織計(jì)劃，為圓滿完成項(xiàng)目建設(shè)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

（2）總體布局合理，在點(diǎn)多面廣、基礎(chǔ)環(huán)境各異的現(xiàn)狀條件下，設(shè)計(jì)方案配置得當(dāng)、功能適用，既符合項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，又充分實(shí)現(xiàn)與周邊環(huán)境的和諧共生。二期項(xiàng)目站點(diǎn)遍布廣西14 個(gè)地市111 縣區(qū)。設(shè)計(jì)根據(jù)每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的取水方式、運(yùn)行工況、輸水設(shè)施尺寸并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的供配電、通信、安保、日照等條件，確定最適合的監(jiān)測(cè)方案。

取用水監(jiān)測(cè)站共采用了11種不同的流量/水位監(jiān)測(cè)設(shè)備（見(jiàn)表1），充分利用廣西日照條件較好的自然環(huán)境配套選擇太陽(yáng)能供電和交流/太陽(yáng)能雙電源供電2 種供電方式，既節(jié)能環(huán)保又能保證監(jiān)測(cè)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(jī)箱安裝方式，實(shí)現(xiàn)了項(xiàng)目范圍內(nèi)全區(qū)各類型取水戶的取水量監(jiān)測(cè)任務(wù)。

表1 取用水監(jiān)測(cè)站監(jiān)測(cè)設(shè)備統(tǒng)計(jì)表

根據(jù)各個(gè)水源地的實(shí)際情況，充分合理利用現(xiàn)有資源，通過(guò)站房式、岸壁式和浮標(biāo)式3種不同的建設(shè)型式，以確保測(cè)站穩(wěn)定運(yùn)行為本，力求創(chuàng)造出適宜的監(jiān)測(cè)環(huán)境；按照監(jiān)測(cè)對(duì)象選擇河道/水庫(kù)適當(dāng)?shù)乃|(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)參數(shù)和儀器，準(zhǔn)確反映水質(zhì)變化的性質(zhì)和過(guò)程，達(dá)到及時(shí)掌握水源地水質(zhì)狀況、預(yù)警預(yù)報(bào)重大水質(zhì)污染事故的目的。水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)站建設(shè)方案統(tǒng)計(jì)表見(jiàn)表2。

表2 水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)站建設(shè)方案統(tǒng)計(jì)表

（3）采用總承包建設(shè)模式，有效節(jié)約建設(shè)工期和運(yùn)行維護(hù)成本，經(jīng)實(shí)踐檢驗(yàn)取得了良好的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益，主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)達(dá)到國(guó)內(nèi)或自治區(qū)內(nèi)先進(jìn)水平。

根據(jù)項(xiàng)目建設(shè)任務(wù)重，建設(shè)周期長(zhǎng)，運(yùn)行維護(hù)壓力大的特點(diǎn)，項(xiàng)目通過(guò)工程總承包的建設(shè)方式，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、采購(gòu)、施工、運(yùn)維等各階段工作的深度融合，充分發(fā)揮工程總承包單位的技術(shù)和管理優(yōu)勢(shì)，有力提升工程建設(shè)和運(yùn)維管理水平。通過(guò)總承包項(xiàng)目部精心控制工期、質(zhì)量及投資，在業(yè)主及監(jiān)理單位的共同努力下，項(xiàng)目完工、試運(yùn)行、子系統(tǒng)驗(yàn)收、水利部技術(shù)評(píng)估、竣工驗(yàn)收等各項(xiàng)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)均按期完成；實(shí)際支出7 318.5萬(wàn)元，結(jié)余0.5萬(wàn)元財(cái)政已回收，項(xiàng)目實(shí)施效果明顯。其中，廣西項(xiàng)目于2020年6月全國(guó)第六個(gè)通過(guò)水利部技術(shù)評(píng)估。

廣西二期項(xiàng)目建成后圓滿實(shí)現(xiàn)了項(xiàng)目各項(xiàng)建設(shè)目標(biāo)。經(jīng)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(xiàng)目總承包建設(shè)任務(wù)雖然較為繁重，但是最終建設(shè)單價(jià)相對(duì)較低，主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平（見(jiàn)表3）。

表3 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

（4）設(shè)計(jì)手段先進(jìn)，采用創(chuàng)新技術(shù)實(shí)現(xiàn)水資源調(diào)度決策支持和應(yīng)急管理應(yīng)用。在國(guó)家通用軟件平臺(tái)基礎(chǔ)上定制和二次開(kāi)發(fā)的水資源調(diào)度決策支持系統(tǒng)、水資源應(yīng)急管理和決策支持系統(tǒng)兩個(gè)模塊，以桂江流域開(kāi)展系統(tǒng)應(yīng)用，基于相關(guān)系數(shù)法與BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建來(lái)水預(yù)報(bào)模型，采用二元水循環(huán)開(kāi)展水資源調(diào)控研究的方法，實(shí)現(xiàn)了桂江流域可提前最大72 h 預(yù)見(jiàn)期/預(yù)熱期的水資源應(yīng)急調(diào)度需求，成為全國(guó)唯一的一個(gè)省級(jí)水資源調(diào)度系統(tǒng)應(yīng)用示范區(qū)域，為驗(yàn)證和完善國(guó)家水資源調(diào)度通用軟件平臺(tái)的建設(shè)成果提供了重要依據(jù)，為廣西桂江流域年水量調(diào)度方案編制和水資源調(diào)度管理提供了技術(shù)支撐。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上，國(guó)家水資源監(jiān)控能力建設(shè)項(xiàng)目二期項(xiàng)目（2016—2018 年）總承包設(shè)計(jì)內(nèi)容翔實(shí)、質(zhì)量?jī)?yōu)秀，項(xiàng)目建設(shè)成效顯著，為實(shí)現(xiàn)最嚴(yán)格水資源管理制度考核提供了重要的信息化技術(shù)支撐。

建設(shè)站點(diǎn)及平臺(tái)自上線以來(lái)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)符合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，入庫(kù)數(shù)據(jù)超過(guò)3.5 億條，數(shù)據(jù)充實(shí)，監(jiān)測(cè)結(jié)果成果真實(shí)可靠。水資源管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了與水利部核心業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通，系統(tǒng)在自治區(qū)、地市、縣三級(jí)水行政主管部門實(shí)現(xiàn)了全面應(yīng)用。項(xiàng)目的建成，使廣西水資源監(jiān)控能力顯著加強(qiáng)，提高了水資源管理數(shù)據(jù)的真實(shí)性、完備性和有效性；我區(qū)水資源管理信息化水平大幅提升，提高了水資源管理業(yè)務(wù)的統(tǒng)一性、規(guī)范性和時(shí)效性；水資源管理支撐有效增強(qiáng)，提高了水資源決策的綜合性、科學(xué)性和合理性。