水功能區評價系統的開發與應用效益分析

李 婳 閆 振 江 紅

水功能區評價系統的開發與應用效益分析

李 婳1閆 振2江 紅3

（1.黃河流域水環境監測中心，河南 鄭州 450004; 2.河南緯展計算機科技有限公司，河南 鄭州 450004；3.黃河流域水資源保護局，河南 鄭州 450004）

介紹了2012年開發的水功能區評價系統，敘述了該系統的數據庫結構設計及功能，系統的質量保障體系；對其應用及效益進行了分析。使用該系統極大地提高了水功能區評價過程的時效性、評價功能的多樣性以及結果報告編制的規范性，基本滿足了現有功能區評價及信息發布的需要。

水功能區；評價系統；開發；應用

水功能區評價是實施分級分類水功能區管理的重要基礎，也是水功能區考核制度建設的重要基礎工作。最初的水功能區水質評價及黃河流域重點水功能區水資源質量公報的編制工作存在大量的手工勞動，造成數據整理速度慢、效率低、評價結果單一等問題，占用了大量的人力物力。

2012年開發了用于水功能區評價的新系統，并進行了為期1年的試運行。該系統由數據錄入、分析處理系統，數據校核復核處理系統和水功能區季報處理系統等組成。幾個子系統既可安裝起來整體運行，又可分割開來單獨安裝使用，系統的使用極大地提高了水功能區評價過程的時效性、評價功能的多樣性以及統計表格、結果報告編制的規范性。此外該系統完善的質量保證體系還保障了監測數據錄入的準確性。

1 系統結構及功能

1.1 系統總體設計

水功能區評價主要是計算出每個水功能區在一段時間內的水質類別、主要超標物和倍數、達標情況、水功能區測站總數、水功能區達標測站個數、水功能區總評價河長、水功能區達標河長、水功能區總評價面積、水功能區達標面積等。并統計某個流域（省、市）的保護區、保留區、緩沖區、開發利用區在一段時間內Ⅰ類水、Ⅱ類水、Ⅲ類水、Ⅳ類水、Ⅴ類水和劣Ⅴ類水的水功能區個數、評價河長及評價面積。

系統主要分4個部分：水功能區單次評價，水功能區月、水期、季度、年份評價，評價后統計，結果報告編制。

1.2 系統數據庫結構設計及功能

數據庫是系統運行的基礎，水能區評價時一個比較復雜的系統，有大量的數據計算和數據存儲，所以對數據庫的性能要求比較高，我們采用了oracle11g數據庫平臺。水功能區評價數據表分3類，站網信息、監測數據信息、評價結果及統計信息3大類，共11張表。

1.3 系統主要運行流程

新系統使用后水功能區評價主要工作流程見圖1，其需要人工完成操作的僅有的原始數據導入系統與校核、結果報告完善與校核兩個步驟。

2 系統的質量保障體系

準確無誤的水質監測數據是進行水功能區評價的重要基礎。針對每期水功能區監測數據量較大情況，新系統還存在部分手工錄入及操作的內容這一問題，新系統設計了較為完善的質量保障體系，具體有以下幾點。

圖1 水功能區評價系統主要工作流程

2.1 原始數據多次錄入校檢驗

初始錄入是首先由資料收集人員將本月或本季度獲取到的全部數據錄入計算機中，校核錄入是由校核人員在初始錄入完成后進行第二遍錄入，在第二遍錄入數據的過程中，如果某些數據與第一遍錄入的不一致，系統會實時報警，提醒錄入人員注意。校核人員確認數據無誤后，提交復核人員對數據進行條復核，如期間發現錯誤可手工進行修改。復核完畢后完系統自動進行異常值判斷。確認無誤的監測數據最終返回初始錄入人員進行導入數據認證。

2.2 可疑數據系統判斷

該系統新增加了異常值判定模塊，即當錄入人員認證錄入數據后，系統自動將相同斷面同因子當次錄入結果與該因子地表水正常范圍值以及歷史監測范圍值同時進行判斷，如有超出范圍情況則發出報警信號（判斷結束后以亮色表示），方便錄入人員進行原因查找。

3 系統應用與效益

該系統于2012年1月開始在黃河流域水環境監測中心水功能區評價中正式運行，至今使用已近1年半時間，使用系統正式評價并編制《黃河流域重點水功能區水資源質量公報》5期，其使用前后的情況如下。

3.1 數據整理及評價效率顯著提升

3.1.1 系統使用前

黃河流域水環境監測中心水功能區評價人員必須將每月近10個監測單位5000余個監測數據依次手工粘貼在固定格式水功能區excel評價模上，由于數據量大，各單位報送格式不統一，造成數據收集整理效率低。

3.1.2 系統使用后

編制人員將各單位報送的原始資料收集以后直接可以使用excel表格進行數據的系統初次錄入，系統將自動識別該斷面的監測單位、所在河流及功能區。省去了以往需將各單位結果統一格式、統一順序并粘貼在評價模上的過程。此外，系統在操作人員錄入原始數據時采用了“兩變錄入+審核”工作模式，即：校核人員只需進行二次錄入，系統將自動識別各斷面監測數據與初次錄入時是否差異，并將存在差異的地方進行警示提醒，確保了數據錄入的準確性。圖2為使用系統后原始數據錄入截圖。

3.2 增加達標率評價功能

在《水資源公報編制規程》（HB/T23598-2009）中，10.1.5節地表水功能區水質評價方法第五條規定：評價應分為全年、汛期、非汛期的水功能區達標情況評價，在評價水期或年度內按照評價次數統計，達標率大于等于80%的水功能區為水期或年度達標水功能區。此外，國務院頒布的最嚴格水資源管理制度考核辦法中對2015年、2020年2030年全國范圍內重要江河湖泊水功能區水質達標率控制目標都做了明確的規定。可見，達標率評價是今后水功能區評價的主要評價方法趨勢。

3.2.1 系統使用前

該方法公式編寫比較復雜，以往進行達標率評價時均采用手工評價，增加了工作時間與出錯率。

3.2.2 系統使用后

新系統設計時加入了達標率統計功能，而且評價人員還能夠通過系統設定不同的達標率，從而完成特殊達標率要求下的水功能區達標統計。圖3為使用系統進行達標率統計截圖。

圖2 使用系統后的原始數據錄入截圖

圖3 使用系統進行達標率統計截圖

3.3 評價報告的編制

3.3.1 系統使用前

以往的水功能區評價結束后，將由編制人員依據后期制作的統計結果表手工編制報告，大大增加了編制時間。

3.3.2 系統使用后

新系統使用后，大部分固定格式的報告內容將由系統自動編制生成，編制人員只需進行進一步的修改。經過水功能區評價及公報編制、校核人員的認真統計，使用該系統后僅每季度的水功能區公報編制工作就由之前的1人6～8天才能編制完成，縮短到現在的1人2天就能完成；校核工作由之前的1人2～3天才能完成，縮短到現在的1天以內就能完成。

總之，該系統的應用極大提高了工作效率、準確率以及監測結果的可靠性和科學性，為進一步提高水功能區水質評價工作質量，落實最嚴格水資源管理制度考核辦法提供了一個強有力的工具和手段。

[1] 賴曉珍,張炎齋,馮英.淮河流域水資源保護局.關于水功能區水質評價方法的分析.治淮.2009.12:(8-9).

10.3969/j.issn.1008-1305.2014.03.020

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1008-1305（2014）03-0055-03

李 婳（1983年—），女，工程師。