1.2 水资源监控能力建设海委一期项目
1.2.1 海委一期项目建设目标
(1)海委一期项目建设目标。充分依托海河流域水利信息化设施的基础,建设覆盖海委和海委直属各管理局,以重要河流省界控制断面、主要取水口、地下水超采区、重要水功能区等重要区域的信息采集为基础,以水资源管理业务为核心的海河流域水资源监控管理信息平台,动态及时准确掌握流域内主要江河和区域的水资源及其开发利用总体状况,形成支撑海河流域水资源管理体系的工作业务平台和决策支持环境,为海河流域实行最严格的水资源管理制度,实现水资源优化配置、高效利用和科学保护目标提供支撑。
(2)具体目标。通过与中央、省级水资源管理系统的互联互通,截至2015年,基本建成取用水监控体系,实现对海委颁证许可水量99.67%的控制,对全流域取用水量40.44%的监控;基本建成水功能区监控体系,对海河流域列入《全国重要江河湖泊水功能区划》考核名录的重要江河湖泊水功能区监测覆盖率达到100%,对海河流域列入已核准公布的175个全国重要饮用水水源地基本实现100%监测;基本建成省界断面监控体系。主要江河干流及一级支流省界断面基本实现水质监测全覆盖,对确定水量分配的河流出入境省界断面水量监测率80%;基本建立国家水资源管理系统框架,实现中央、流域和省市区水资源管理过程核心信息的互联互通和主要水资源管理业务的在线处理,为实行最严格水资源管理制度提供技术支撑。
1.2.2 海委一期项目建设内容
海委一期项目建设内容包括取用水监控体系、水功能区监控体系、大江大河省界断面监控体系、国家水资源监控管理信息平台流域节点等。
1.2.2.1 取用水监控体系
取用水监控体系由流域内各省(自治区、直辖市)负责建设并监测,通过中央水资源监控管理信息平台中转的方式获取取用水信息。取用水监控体系对象主要包括:
(1)海委一期项目以2012年为设计基准年,海委发证国控取水户35户(42个取水许可证),其中,13个河道内取水户(14个取水许可证)、22个河道外取水户(28个取水许可证)中,全部实现在线监测。在海委一期项目建设前,已实现1个河道内取水户(2个取水许可证)在线监测;实现5个河道外取水户(8个取水许可证)在线监测。海委一期项目设计要求其余国控取水户由省(自治区、直辖市)负责建设在线监测点。
(2)根据2012年统计结果,按照海委一期项目国控取水点选取原则,确定各省(自治区、直辖市)发证国控监测取用水户590个,海委一期项目建设前,已实现72个取水户的在线监测,其余取水户由各省(自治区、直辖市)负责建设并监测。
1.2.2.2 水功能区监控体系
水功能区监控体系以巡测为主,对于海委直接监测的水功能区和饮用水水源地,由海河流域水环境监测中心和分中心负责,通过人工采样、实验室化验的方式获取监测信息,直接录入到海河流域平台;各省市水文部门负责监测的水功能区和饮用水水源地,通过中央水资源监控管理信息平台中转的方式获取水质监测信息。水功能区监控体系对象主要包括:
(1)海河流域列入《全国重要江河湖泊水功能区划》的230个水功能区,其中海委直管河道上21个水功能区(除省界缓冲区)、42个省界缓冲区由海委负责监测,其他由各省负责监测。
(2)海河流域列入已核准公布的全国重要饮用水水源地名录中的15个重要饮用水源区,其中潘家口-大黑汀水库水源地、岳城水库水源地两个重要饮用水源区由海委负责监测,其他由各省负责监测。
1.2.2.3 大江大河省界断面监控体系
大江大河省界断面监控体系建设包括:
(1)根据国家水资源监控能力建设项目的总体要求以及大江大河省界断面国控监测点(断面)的布设原则,大江大河省界水量断面国控点共123个,依托已有的水文站,改造海河流域国控省界断面的水量监测设施,增加在线传输设备。
(2)根据国家水资源监控能力建设项目的总体要求以及大江大河省界断面国控监测点(断面)的布设原则,海河流域共布设水质断面国控点65个,为海河流域水环境监测中心、漳卫南运河水环境监测分中心、引滦水环境监测分中心、漳河上游水环境监测分中心配置实验室仪器设备。
1.2.2.4 国家水资源监控管理信息平台流域节点
国家水资源监控管理信息平台流域节点建设内容包括计算机网络层、数据资源层、应用支撑、业务应用系统、应用交互、监控会商环境、系统安全体系等。
(1)计算机网络层。依托政务外网,利用水利信息网实现海河流域平台与中央、流域内各省(自治区、直辖市)水资源监控管理信息平台间信息的互联互通。
(2)数据资源层。整合已有数据资源,充分利用水文、防汛抗旱等监测网络系统获取的数据资源,建设海河流域水资源管理数据库,初步形成海河流域水资源数据中心。
(3)应用支撑。建设支撑平台,搭建统一的系统标准和技术框架,配置硬件设备、商用支撑软件和开发类支撑软件等。
(4)业务应用系统。建设海河流域水资源业务管理的水资源信息服务、水资源业务管理、水资源调配决策支持和水资源应急管理系统。
(5)应用交互。建设对外的公众门户和对内的业务门户。
(6)监控会商环境。建设海委水资源监控中心,利用原有80m2办公室进行改造,配置大屏幕显示系统、信号切换系统、中央控制系统、会议扩声系统和辅助设备等。
(7)系统安全体系。建设完善的系统安全体系,扩充海委政务外网CA系统,在海委直属各管理局建立RA认证中心。
1.2.3 海委一期项目建设成效
海委一期项目完成了取用水监控体系、水功能区监控体系、大江大河省界断面监控体系、国家水资源监控管理信息平台流域节点等建设任务,取得了良好的成效,项目建设成果在海委及委直属局水资源管理工作中得到了良好的应用。
1.2.3.1 取用水监控体系
通过取用水监控体系建设,实现海委发证重要取水户在线监测,占海委发证河道外许可取水量的56.22%。
海委一期项目以2012年为设计基准年。根据海委一期项目取用水国控监测点布设原则,在不考虑水力发电用水情况下,海委发证河道外国控取水户共22个(28个取水许可证),由于2012年以后部分取水户取水年许可水量有所变化,按2015年12月数据进行统计,上述取水户取水年许可水量312463.00万m3/年。
在22个海委发证河道外国控取水户中,5个取水户(8个取水许可证)在海委一期项目建设前已建有在线监测设备,其余由流域内相关省(自治区、直辖市)负责建设在线监测设备并监测,海委通过中央平台中转,纳入取用水监测信息。
在一期项目建设中,河北省未纳入对海委发证取水口进行在线监测的对应建设内容;河南省安阳市水利局幸福渠管理处由河南省已建渠道监测,而管道监测尚需要建设,未能完全实现在线监测。因此,截至目前,共实现11个取水户(15个取水许可证)在线监测,许可取水量约181013.00万m3。
截至2015年12月,海委审批权限范围内已发放取水许可证的取水户140个(159个取水许可证),年许可取水量约789879.84万m3,其中河道内取水户14个(15个取水许可证),年许可取水量467897.00万m3;河道外取水户126个(144个取水许可证),年许可取水量321982.84万m3。海委一期项目建设完成后,实现了海委发证河道外许可取水量56.22%的监测。
1.2.3.2 水功能区监控体系
通过水功能区监控体系建设,实现了海河流域列入《全国重要江河湖泊水功能区划》的228个水功能区水质监测,226个水功能区数据汇总,实现海委直管2个水源地、省(自治区、直辖市)管理的重要饮用水水源地水质监测和数据汇总。
(1)水功能区。海河流域列入《全国重要江河湖泊水功能区划》的水功能区共230个,目前,已实现其中288个水功能区的监测,监测频次为1次/月。内蒙古饮马河内蒙丰镇排污控制区、二道河内蒙兴和排污控制区未实现监测。在已实现监测的288个水功能区中,河南省共渠河南新乡市排污控制区、马颊河河南濮阳市农业用水区监测数据未上报,系统实现286个水功能区监测评价数据汇总。
(2)饮用水水源地。潘家口-大黑汀水库、岳城水库水源地2个海委直管饮用水源地布设了8个水质监测断面,其中潘坝上、汀坝上、岳城水库库心、岳城水库坝上全年监测,瀑河口、燕子峪、潘家口、汀网箱汛期监测,监测频次,每月至少1次。改造海委直管水源地潘家口坝上、大黑汀坝上、岳城水库坝前3个自动监测站。
各省(自治区、直辖市)负责监测的西大洋水库水源地、于桥-尔王庄水库水源地、岗南水库水源地实现监测,堆臼峪水厂水源地、响潭水库水源地、斋堂水库水源地监测信息也传入了流域平台,监测频次1次/月或1次/2月。潘家口-大黑汀水库、岳城水库水源地的主要出入库河流断面开展了监测,密云-怀柔水库水源地、岗南水库水源地、于桥-尔王庄水库水源地建设怀柔下、岗南水库(坝上)、尔王庄和于桥水库库区4个水质自动监测站,实现水质在线监测。
1.2.3.3 大江大河省界断面监控体系
海委一期项目完成全部建设任务。结合已建站点,在水量监测方面,实现了对海河流域确定水量分配的河流出入境省界断面95.7%的覆盖;在水质监测方面,布设断面70个,比原设计增加7%,实现了海河流域国控点水质监测全覆盖,完成既定目标。
(1)大江大河省界断面水量监测。根据国家水资源监控能力建设项目的总体要求以及大江大河省界断面国控监测点(断面)的布设原则海委一期项目技术方案确定大江大河省界水量断面国控点共123个,后经《关于印发国家水资源监控能力建设项目(2012—2014年)省际河流省界水资源监测断面名录的通知》(水资源办〔2015〕37号)审定,海河流域省界水量断面共93个。
根据海委一期项目建设任务安排,已完成46处省际水量监测断面测站建设的建设。2016年5月统计,93个断面中有70个断面上报监测数据,其中19个测站数据日报,其余测站为汛期或引水期日报,其他时间以5日报、旬报等频次上报数据;18个断面由于河干、工程不启用等原因未上报数据;2个断面未向海委报送数据,向水利部报汛;3个断面为非报汛站不上报数据。考虑到河干、工程不启用等情况应计入上传数据范围,实际数据上报率95.7%。
(2)大江大河省界断面水质监测。水质监测共布设省界断面70个,比原设计增加5处;为海河流域水环境监测中心及漳卫南运河水环境监测分中心、引滦水环境监测分中心、漳河上游水环境监测分中心配置了实验室仪器设备。
1.2.3.4 国家水资源监控管理信息平台流域节点
通过海委一期项目建设,完成了国家水资源监控管理信息平台流域节点建设和部署,平台可汇集海河流域水资源监测和开发利用等基本信息,监督流域内各省市“三条红线”落实情况,实现流域日常水资源业务在线处理,实现了与中央水资源监控管理信息平台、各省(自治区、直辖市)水资源监控管理信息平台的互联互通,以及重要信息发布,能够为流域机构、水利部和相关省级水行政主管部门、科研及规划设计机构、取水户、社会公众提供服务,实现了设计目标。
(1)软硬件环境。海委一期项目购置了网络设备、备份设备、服务器等硬件设备,以及数据库管理软件、工作流引擎、消息中间件、报表工具、GIS软件等基础软件以及数据采集、数据交换等三级贯通软件运行基础软件,搭建了海河流域平台的基础环境,为海河流域平台与中央、流域内各省(自治区、直辖市)水资源监控管理信息平台间数据交换提供了传输通道。
(2)数据库建设。根据国家水资源监控能力建设项目制定的数据库表结构标准,开发了基础数据库、监测数据库、业务数据库、空间数据库、多媒体数据库等数据库,并针对海河流域水资源管理特点,建设了水生态监测、水资源应急管理、决策支持等业务所需的数据表。整合已有数据资源,初步实现了海河流域水资源数据的统一管理。
(3)应用系统和业务门户。海委一期项目建设了水资源信息服务、水资源业务管理、水资源调配决策支持、水资源应急管理四个业务应用系统,以及业务应用门户和公众信息门户。
水资源信息服务针对“三条红线”管理目标,从流域管理、区域管理和监测对象等3个管理层次,实现了海河流域水源地、取水口、地下水超采区、国控省界断面、水功能区、入河排污口的水量水质信息,重要区域水域的水生态信息等监测信息,“三条红线”考核、水资源评价、水资源开发利用、取水、节约用水、水功能区、入河排污口、水资源开发利用情况等业务信息的查询展示、统计分析等功能。
水资源业务管理针对日常业务,在“三级通用软件”的基础上进行定制和二次开发,提供用水总量控制管理、用水效率控制管理、水功能区限制纳污管理、水资源管理监督考核、支撑保障管理和省界断面水量水质管理等功能。
水资源调配决策支持利用水资源规划配置模型分析评价海河流域水资源状况和开发利用程度,预测海河流域需水量,分析海河流域的供需平衡,模拟各种条件下的水资源配置方案;同时分别利用引滦水资源调度模型、漳河上游水资源调度模型、漳卫南运河水资源调度模型、海河下游重要闸坝调度模型,模拟引滦、漳河上游、漳卫南运河、海河下游重要闸坝的水资源调度过程,实现海委对直属局管辖范围内的水资源调度方案的宏观指导和辅助调度方案的编制。
水资源应急管理实现两方面功能:一是辅助制定引黄入津、引黄济冀等应急调水的水量调度方案,并对方案执行情况进行监督管理;二是对水资源重大突发事件应急处置进行管理,提供对水资源信息、水环境信息、工程运行监控信息等信息的综合处理、统计分析,以及应急预案及预案实施过程信息管理、应急调度模拟、调度预案优选等功能。
业务门户实现重要监测信息、“三条红线”等信息的展示,并为业务人员提供访问系统的入口。公众信息门户面向社会公众和社会取水户,发布水资源状况、规划计划、政策法规、标准规范、行政公示等信息,为社会公众了解水资源管理动态、参与水资源管理工作提供信息服务。
(4)监控会商环境。海委一期项目建设了海委水资源监控中心,为海委实时监控水资源动态变化、进行水资源决策分析、调度会商、实时发布并执行决策结果建立了工作场所。
(5)安全体系。海委一期项目扩充了海委政务外网CA系统,在海委直属各管理局建立RA认证中心,为系统的数据安全、监管控制、操作行为进行全方位防护,全面提高信息安全的管理水平,保障海河流域水资源监控管理信息平台的顺利建设与安全运行。
(6)系统集成。在与业务系统集成方面,实现了与中央水资源监控管理信息平台、各省(自治区、直辖市)水资源监控管理信息平台的互联互通;实现与海河流域防汛抗旱指挥系统、海河流域水资源保护信息系统等已建业务系统的数据集成。
在与海委电子政务系统集成方面,由于该系统运行在政务内网上,因此通过人工后台导入的方式,从该系统获取行政审批结果,并将本系统需要审批的相关资料导入电子政务系统中,实现了两个系统数据的交换。
在与水信息业务门户集成方面,依托水信息网现有栏目,发布水资源管理相关信息,同时提供水资源管理的专题网站。
1.2.3.5 海委一期项目建设具体成效
海委一期项目建设,实现了原定建设目标,项目完工后立即投入使用,整体运行情况良好,设备性能优良,效率满足要求,功能较为全面,在海委及海委直属各管理局的水资源管理业务中,发挥了重要的作用,重点实现了以下3方面的应用。
(1)监督考核“三条红线”落实情况。针对“三条红线”考核指标的要求,海河流域平台提供了数据统计、对比、预警等功能。海委利用平台掌握流域内省(自治区、直辖市)用水总量、万元工业增加值用水量下降幅度、农田灌溉水有效利用系数、水功能区达标率4项考核指标的不同水平年控制目标、现状年实际状况,分析各项指标的变化情况、达标情况和预警水平,从而掌握流域内各省市“三条红线”考核指标的完成情况,监督考核“三条红线”落实情况。
(2)掌握海河流域水资源状况及开发利用情况。通过海委一期项目开展的取用水监控体系、水功能区监控体系、大江大河省界断面监控体系建设以及与中央水资源监控管理信息平台、各省(自治区、直辖市)水资源监控管理信息平台、其他业务系统的信息共享,海委及海委直属各管理局能够及时准确掌握海河流域主要江河自然水循环过程及水资源开发利用状况,根据管理范围和关注角度,从流域、区域、监测对象3个层面获取监控数据和统计、分析成果;扩大了海委及委直属局所掌握水资源信息的范围,提高了信息的及时性和准确性。
(3)获得业务管理信息化支持。海河流域水资源监控管理信息平台提供了业务管理、调配决策支持、应急管理等功能,并建设了业务门户和公众信息门户,海委及海委直属各管理局通过使用平台,加强了日常业务流程规范化管理和信息公开,并在水资源调度、水资源应急处置等方面,获得了科学的决策分析工具及实时监控、统计分析、预警预测等多角度的信息支持,促进了水资源管理方式的转变,提高了流域水资源管理工作效率和科学管理水平。此外,海委一期项目建设的水资源监控中心在海委水资源调度会商等工作中发挥了重要作用,海委多次利用水资源监控中心进行水资源业务集中会商,召开异地视频会议。