水資源取水口數(shù)字化管理技術(shù)探討

王銘銘 劉 方

水資源短缺是我國(guó)的一大基本國(guó)情，我國(guó)人均水資源量?jī)H為世界平均水平的28%。黨的十九屆五中全會(huì)明確要求建立水資源剛性約束制度，2021年6月水利部印發(fā)《水利部關(guān)于強(qiáng)化取水口取水監(jiān)測(cè)計(jì)量的意見(jiàn)》，對(duì)提高水資源管理精細(xì)化水平，強(qiáng)化取水口監(jiān)測(cè)與管理作出部署。目前，依托全國(guó)取用水管理專(zhuān)項(xiàng)整治信息系統(tǒng)平臺(tái)，完成了對(duì)全國(guó)的取水口核查登記工作。安徽省長(zhǎng)江流域和淮河流域完成了取水口核查登記工作，初步實(shí)現(xiàn)了取水口基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與查詢(xún)。但取水口數(shù)據(jù)一般處于動(dòng)態(tài)變化之中，目前尚未建立取水口數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)化更新機(jī)制，需定期開(kāi)展取水口核查登記工作，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，不符合取水口現(xiàn)代化管理需要，亦難以為取水口的數(shù)字化管理提供真正意義上的支撐。

取水口核查登記工作的開(kāi)展，為取水口數(shù)字化管理提供了寶貴的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，但要發(fā)揮核查登記成果的生命力，需將取水口數(shù)據(jù)更新與業(yè)務(wù)結(jié)合，納入取水口日常工作管理中，采用“一數(shù)一源”的思路，建立一套科學(xué)可行的更新及管理機(jī)制，開(kāi)發(fā)一套方便實(shí)用的監(jiān)管系統(tǒng)。本文從取水口編碼管理、取水口動(dòng)態(tài)化管理機(jī)制與系統(tǒng)、取水口監(jiān)測(cè)站管理等方面，探討了水資源取水口的數(shù)字化管理技術(shù)。

一、取水口編碼管理

（一）取水口編碼規(guī)則制定

當(dāng)前省內(nèi)取水口缺乏規(guī)范的編碼，取水計(jì)量測(cè)站基本上按照取水戶(hù)自行編號(hào)進(jìn)行管理，難以滿(mǎn)足水資源精細(xì)化管理的要求。因此，需制定全省統(tǒng)一的取水口編碼規(guī)則，并按照測(cè)站進(jìn)行編碼和管理。編碼規(guī)則需含取水口所在地的行政區(qū)劃、水源類(lèi)型、一個(gè)取水口多個(gè)測(cè)點(diǎn)等綜合因素，按照易操作、好管理的思路制定編碼規(guī)則。

（二）水資源取水口編碼

省內(nèi)水資源取水口數(shù)量龐大，據(jù)統(tǒng)計(jì)有23 萬(wàn)余個(gè)，難以一次性完成編碼工作。按照“急用先編、逐步推進(jìn)”的方式，首先完成對(duì)已納入取水在線(xiàn)監(jiān)測(cè)的水資源非農(nóng)業(yè)取水口編碼，其次完成已納入取水在線(xiàn)監(jiān)測(cè)的灌區(qū)取水口編碼，后期逐步開(kāi)展其余水資源取水口的編碼。

二、取水口管理系統(tǒng)軟件

基于全國(guó)取用水管理專(zhuān)項(xiàng)整治信息系統(tǒng)平臺(tái)（取水口核查登記）已有取水口基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，制定取水口數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)化更新機(jī)制，開(kāi)發(fā)省級(jí)取水口數(shù)字化管理系統(tǒng)，梳理取水口與水源地、取水戶(hù)、取水許可證、管理單位、管理人員、行政區(qū)劃等關(guān)聯(lián)關(guān)系，構(gòu)建取水口檔案，按照地下水非農(nóng)業(yè)取水口、地下水機(jī)灌井取水口等類(lèi)別進(jìn)行數(shù)字化管理。

（一）取水口動(dòng)態(tài)化管理機(jī)制

建立取水口動(dòng)態(tài)化管理機(jī)制，保障取水口“一數(shù)一源”是基礎(chǔ)。目前水資源取水口已依托取水口核查登記工作完成原始數(shù)據(jù)的數(shù)字化，可基于該原始數(shù)據(jù)，建立一套取水口數(shù)據(jù)庫(kù)，作為取水口的唯一數(shù)據(jù)源，為相關(guān)業(yè)務(wù)提供數(shù)據(jù)支撐。

建立取水口動(dòng)態(tài)化管理機(jī)制，開(kāi)展取水口與水資源業(yè)務(wù)融合是關(guān)鍵。目前取水口數(shù)據(jù)未與水資源相關(guān)業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)，數(shù)據(jù)管理相互獨(dú)立，取水口數(shù)據(jù)錯(cuò)誤與否無(wú)法在實(shí)際業(yè)務(wù)管理中進(jìn)行檢驗(yàn)。因此，將取水口數(shù)據(jù)更新與水資源管理業(yè)務(wù)融合是保障取水口能夠?qū)崟r(shí)更新的重點(diǎn)。重點(diǎn)梳理取水口取水許可、取水計(jì)劃、水資源費(fèi)征收管理等業(yè)務(wù)的關(guān)聯(lián)關(guān)系，并基于該關(guān)聯(lián)關(guān)系構(gòu)建模型，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)在業(yè)務(wù)管理中開(kāi)展水資源取水口數(shù)據(jù)的檢驗(yàn)與更新。

（二）取水口數(shù)字化管理系統(tǒng)

取水口數(shù)字化管理系統(tǒng)主要包括取水口一張圖、取水口登記審核、等待復(fù)核、查詢(xún)統(tǒng)計(jì)等功能模塊。

1.取水口一張圖

基于“水利一張圖”，可以在地圖上查看所在行政區(qū)劃范圍的取水口總數(shù)的聚合總數(shù)，同時(shí)可以查看當(dāng)前所在區(qū)劃內(nèi)的取水井總數(shù)、超采區(qū)取水口數(shù)量和封井?dāng)?shù)。系統(tǒng)支持條件查詢(xún)，可通過(guò)行政區(qū)劃等條件，實(shí)現(xiàn)對(duì)地下取水井進(jìn)行查詢(xún)展示。

2.登記審核

（1）數(shù)據(jù)錄入

包括對(duì)已有地下取水井?dāng)?shù)據(jù)的復(fù)核，錄入新增地下取水井?dāng)?shù)據(jù)等功能?？梢孕略龅叵氯∷?，填寫(xiě)相關(guān)數(shù)據(jù)；可以對(duì)已有地下取水井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行修改。

（2）取水井位置復(fù)核

依托“水利一張圖”，自動(dòng)定位并進(jìn)入地圖對(duì)地下取水井位置信息進(jìn)行復(fù)核，支持地圖點(diǎn)擊拾取位置信息，同時(shí)可以拖動(dòng)位置修改，位置確認(rèn)后點(diǎn)擊保存修改當(dāng)前位置信息。

（3）數(shù)據(jù)提交

當(dāng)前地下取水井?dāng)?shù)據(jù)修改完善，并且位置信息復(fù)核修改后，提交上級(jí)部門(mén)進(jìn)行復(fù)核確認(rèn)，有問(wèn)題的要退回重新修改，沒(méi)有問(wèn)題的復(fù)核通過(guò)。

3.等待復(fù)核

對(duì)縣級(jí)提交的數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)核，有問(wèn)題的退回重新修改，沒(méi)有問(wèn)題的復(fù)核通過(guò)并保存歸檔。

4.查詢(xún)統(tǒng)計(jì)

（1）統(tǒng)計(jì)查詢(xún)

按照行政區(qū)劃對(duì)地下取水井進(jìn)行統(tǒng)計(jì)查詢(xún)，點(diǎn)擊相應(yīng)的數(shù)據(jù)可以查看詳細(xì)信息，并支持?jǐn)?shù)據(jù)導(dǎo)出操作。

（2）明細(xì)查詢(xún)

可以查看當(dāng)前行政區(qū)劃下地下取水井明細(xì)信息，可以通過(guò)條件進(jìn)行篩選查詢(xún)，并支持?jǐn)?shù)據(jù)導(dǎo)出。

三、水資源取水口測(cè)站管理

為規(guī)范取水口測(cè)站管理，建立取水口編碼規(guī)模，根據(jù)規(guī)則逐步完成取水口編碼。采用二維碼管理技術(shù)，根據(jù)編碼定制取水口測(cè)站二維碼，通過(guò)二維碼對(duì)測(cè)站基本信息、監(jiān)測(cè)信息、維護(hù)信息進(jìn)行查詢(xún)及更新。測(cè)站管理流程見(jiàn)圖1。

根據(jù)取水監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的編碼，系統(tǒng)自動(dòng)生成該站點(diǎn)的二維碼，該二維碼可作為站點(diǎn)的身份標(biāo)識(shí)，與站點(diǎn)的基礎(chǔ)信息、運(yùn)維信息關(guān)聯(lián)。通過(guò)掃描二維碼可以查看該站點(diǎn)名稱(chēng)、編碼、建設(shè)單位、管理單位、設(shè)備信息等基本信息，測(cè)站實(shí)時(shí)及歷史監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，設(shè)備更換記錄、維護(hù)人員、維護(hù)時(shí)間等運(yùn)維信息。

（一）二維碼制作

二維碼制作可采用站點(diǎn)單個(gè)生成或者站點(diǎn)批量生成的方式。對(duì)于首次批量取水口測(cè)站，則根據(jù)需求，系統(tǒng)自動(dòng)生成一批（數(shù)據(jù)可設(shè)定）二維碼，二維碼安裝時(shí)需與站點(diǎn)進(jìn)行綁定；對(duì)于后續(xù)新增取水口測(cè)站，則基于測(cè)站編碼生成對(duì)應(yīng)的取水口二維碼。

（二）二維碼分配

已建取水口測(cè)站按照分區(qū)分發(fā)站點(diǎn)二維碼，結(jié)合站點(diǎn)運(yùn)行維護(hù)工作，開(kāi)展二維碼的張貼工作。為規(guī)范測(cè)站二維碼管理，站點(diǎn)二維碼統(tǒng)一張貼至箱體的左下角。

（三）測(cè)站二維碼入庫(kù)及查詢(xún)

各測(cè)站二維碼生成后即與測(cè)站綁定，納入測(cè)站基礎(chǔ)信息管理范圍。完善測(cè)站基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)二維碼信息入庫(kù)管理，各級(jí)用戶(hù)可在系統(tǒng)中查看各取水口測(cè)站二維碼。

（四）測(cè)站二維碼應(yīng)用

開(kāi)發(fā)二維碼數(shù)據(jù)查詢(xún)模塊，運(yùn)維或管理人員可通過(guò)掃描測(cè)站二維碼進(jìn)行測(cè)站基礎(chǔ)信息查詢(xún)、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)查詢(xún)、運(yùn)維信息查詢(xún)及運(yùn)維信息更新等。

（1）基礎(chǔ)信息查詢(xún)：對(duì)接系統(tǒng)測(cè)站基礎(chǔ)信息，通過(guò)掃描測(cè)站二維碼可查看測(cè)站名稱(chēng)、測(cè)站編碼、測(cè)站所屬取水戶(hù)名稱(chēng)、管理單位、承建單位、建設(shè)時(shí)間、運(yùn)維單位、運(yùn)維聯(lián)系人、設(shè)備配置情況等。

（2）監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)查詢(xún)：對(duì)接系統(tǒng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)信息，通過(guò)掃描測(cè)站二維碼可查看瞬時(shí)水量、實(shí)時(shí)表盤(pán)讀數(shù)、歷史日取水量等監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

（3）運(yùn)維信息查詢(xún)：對(duì)接系統(tǒng)測(cè)站運(yùn)行維護(hù)管理信息，通過(guò)掃描測(cè)站二維碼可查看歷史運(yùn)行維護(hù)日期、人員、故障原因、設(shè)備維修或更換情況等。

（4）運(yùn)維信息更新：測(cè)站運(yùn)維人員現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)或巡檢后，通過(guò)掃描測(cè)站二維碼，進(jìn)入測(cè)站維護(hù)信息更新模塊，根據(jù)系統(tǒng)用戶(hù)名自動(dòng)匹配維護(hù)人員名稱(chēng)、聯(lián)系方式、維護(hù)時(shí)間等，可查詢(xún)故障原因、維護(hù)方案、設(shè)備維修或更換情況等。

（5）取水口基礎(chǔ)數(shù)據(jù)更新：當(dāng)取水口數(shù)據(jù)查詢(xún)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤數(shù)據(jù)時(shí)，可根據(jù)掌握的實(shí)際數(shù)據(jù)對(duì)錯(cuò)誤進(jìn)行編輯，數(shù)據(jù)修訂后則自動(dòng)上傳至取水口數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，供取水口管理人員進(jìn)行審核，數(shù)據(jù)審核后即可自動(dòng)更新。

四、結(jié)語(yǔ)

取水口數(shù)字化管理是最嚴(yán)格水資源管理的必然要求，也是水資源數(shù)字化建設(shè)的基礎(chǔ)，其關(guān)鍵是數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)化更新管理?！耙粩?shù)一源”與“業(yè)務(wù)融合”是開(kāi)展取水口數(shù)字化管理的兩大法寶，因此，需結(jié)合水資源取水口相關(guān)業(yè)務(wù)，開(kāi)發(fā)水資源取水口數(shù)字化管理系統(tǒng)，為水資源業(yè)務(wù)管理提供數(shù)據(jù)支撐，并結(jié)合各業(yè)務(wù)管理軟件，實(shí)現(xiàn)對(duì)取水口的檢驗(yàn)，進(jìn)而促進(jìn)取水口數(shù)據(jù)的及時(shí)更新，保障取水口數(shù)據(jù)的生命力■