張 瀟
(阜新市水利局,遼寧 阜新 123000)
阜新地處遼寧西北部,屬于半干旱地區,境內河流有大凌河和遼河兩大水系。流域面積5km2以上的河流313條,在冊大中小型水庫48座。其中,面積在5000km2的河流有1條;流域面積在1000-5000km2的河流3條;流域面積在100-1000km2的河流11條,市區有10條主要河道,流域面積557km2。全市人均占有水資源量439m3,是全省人均占有水資源量的1/2,水資源相對匱乏。隨著經濟社會的發展,河湖管理與保護面臨著水質污染嚴重、河流干涸、河湖功能退化等問題。因此,加強河流水資源保護和管理顯得尤其重要。
智慧河長制是通過PC端和移動端建立統一的河湖管理保護信息共享發布平臺。2018年阜新地區開始全面推行河長制工作,按照建設智慧水利的有關要求,積極推行智慧河長制信息系統建設工作,目前系統全面覆蓋信息管理、巡河處置、考核評估等多個模塊,實現了跨部門、跨層級數據融合和綜合管理功能。至2021年底,累計更新善系統信息4821條,其中政區信息800條、河長信息915條、部門信息869條、河段信息2133條、警長信息104條,有利提高了河長制日常工作效率和信息化管理水平。
盡管智慧河長制從探索到全面推廣,已經取得了一定成效。從現狀來看,阜新智慧河長制的實施仍存在一些問題影響著河湖治理成效。具體而言,表現在以下3點:
1)信息化平臺建設尚不成熟。我市河長制水利信息化服務平臺建設相對滯后,平臺建設落后于國家頒布的建設指南和技術規范,難以根據河長制工作的特點及要求,建設統一的信息化管理平臺。比如,智慧管理僅限于城區段,村屯河道工作日志填報、河道巡查情況難以及時記錄在案,農村河段水利污染情況未建立相應的監控體系 。
2)智慧信息化應用率不高。目前縣(區)、鄉鎮、村三河長制工作對信息推行積極性不高,落實不到位,工作任務和治理措施不夠細化。在明確生態保護責任,強化水資源利用與管理方面未做實做細,監測技術方法滯后。認為落實信息化是上級部門的事,導致推進效果不明顯,指揮調度方面難以起到良好的聯動作用。
3)社會公眾參與度不高。各類社會環保組織和民間治水團體在河湖管理中發揮著不可忽視的作用。但是,目前我市河長信息管理并沒有顯現他們的作用,通過微信公眾號實現投訴舉報查詢相關信息比較少,數據監控失實。因此,當下需要激發和調動公眾推進河湖治理的積極性,形成政府、企業、居民等全社會協同參與的良性治水氛圍。
針對智慧河長制存在的問題,有必要進一步明確水利信息化服務平臺建設的目標、基本框架內容以及創新要點,從而促進水資源有效利用和水資源優化配置??偨Y起來,具體建設的目標框架及創新要點包括:
在智慧河長制建設期間,需明確的建設目標較多,重點涉及:
1)在數據建設整合方面,需構建完善的河長制管理信息系統,使跨業務部門的河湖管理信息共享及互聯互通目標得到有效實現,使完善的河道基礎數據體系得到有效形成,使各類數據的查詢更加方便,使各級河道及相關工作人員具備充分數據支持,進一步使市轄各縣能夠作出合理科學的決策。
2)在信息數據在線監測方面,需發揮河長制管理信息系統的作用,采集、整合分析河流相關基礎信息數據,進而使信息的在線展示得到有效實現?;A信息整理、上報任務由地方水利部門執行,進一步由上級河長辦審核過關后,及時入庫處理。此外,各地需做好入庫后的基礎信息數據的定期維護管理工作[3]。
3)在指揮調度方面,需發揮河長的組織領導作用,各小組單位需加深合作,在相互協調聯動的基礎上,根據相關法律法規,執行河流管理保護相關工作職責。利用系統,使多方視頻會議、聯席會議活動順利有序開展。與此同時,在指揮調度工作開展期間,需對河流水系、地形地貌以及社會經濟等特點情況進行深入分析,構建以物理模型、機器學習模型有效結合的流域二元水循環模型系統,使流域水量水質的同步預測與實時調度目標得到有效實現。并且,需以河長制業務需求、功能需求為依據,對業務應用給予多方面的支持,包括業務管理支持、應急管理支持、遠程控制支持、系統運維管理支持以及決策支持等等。此外,還需對不同級別的河長制業務職能、信息需求進行詳細分析,對省、市、縣三級河長的移動端進行研發,使微信公眾號、APP功能能夠在其中得到有效應用支持;在對三級河長協會商的軟硬件環境進行構建的基礎上,使三級河長的即時通訊、視頻會議等功能得到有效實現。
在既有智慧河長制的水利信息化服務平臺建設過程中,需充分明確以下四個層次的框架內容:
1)物聯感知層。在該層次,利用智能傳感器,使相關信息的采集得到有效實現,包括水雨情信息、水質信息、視頻信息、航天遙感信息、航空遙感信息、水上移動監測信息、北斗導航信息等。同時,平臺方面,需對各類有關的水基礎數據信息進行全方面整合、接入。
2)網絡傳輸層。主要利用各種方法,對數據信息進行采集,然后傳輸到移動互聯網系統環境當中,涉及的傳輸網絡既包括移動互聯網,還包括物聯網、IPV6下一代互聯網等等。
3)河長制數據中心層。涵蓋綜合數據庫、模型知識以及大數據分析功能。首先,對于綜合數據庫來說,又細分為基礎數據庫、監測數據庫、業務數據庫、空間數據庫等,主要負責各類數據資源的統一存儲管理,從而使基于業務應用層的數據資源支撐環境得到有效構建。其次,模型數據庫負責若干水環境模型的統一管理,以地理信息系統為依據,構建復雜的空間模型,使空間數據能夠以各種方式得到合理科學地應用。此外,大數據分析功能,則在綜合數據庫。模型知識庫提取相關數據信息的基礎上,通過大數據分析功能的展示,得出智慧河長制建設所需的數據信息,為建設決策的科學制定提供有效依據。
4)智慧河長制層。這是主要對政府、社會共同管理,對河湖保護等,提供有效的信息支持及科學管理方法。同時,使各級河長、河長辦以及社會工作能夠具備以智慧服務平臺為基礎的綜合信息化環境,進一步使河長制組織工作的規范性得到有效提升。此外,智慧河長制層的應用,還能夠體現執法監督的嚴謹性、考核評價結果的準確度以及河長制信息的公開化等等。
基于智慧河長制的水利信息化服務平臺建設過程中,有兩大創新點:
1)模型知識庫。以水利工程智慧河長制為基礎所制定的模型知識庫,以水環境模型為主,可以對各種化學物質處于水環境當中的運轉變化進行詳細描述,包括物理變化、化學變化、生物變化等,且此類模型復雜程度高,需在優化軟硬件環境、數據邏輯、模型精度的基礎上,加強對水環境模型的統一管理,合理科學利用地理信息系統,加強模型知識庫的統一管理,使模型知識庫在水利信息化服務中能夠發揮出既有的功能作用。
2)河長制大數據技術。在智慧河長制建設工作開展期間,少不了河長制大數據技術的應用,此項技術在合理科學應用的基礎上,可以使河長制管理信息平臺功能有效發揮出來,比如對內外部數據資源進行全面收集,對數據進行整合、共享、聯動以及開發,使全數據采集管理目標得到有效實現。又比如,可以使水環境質量模擬預測、“污染源-水質”響應關系得到有效構建,進而實現對流域各斷面的自動監測,實現對排向具體河道的污染源廢水排污口的在線監測。此外,在大數據技術的合理科學應用下,可使河長制的數據匯集、存儲、處理分析、應用功能得到有效實現,可對水質污染變化趨勢、水質預警進行分析研究,為水利信息化服務工作效率及質量的提高奠定堅實的基礎。
阜新市智慧河長制管理信息系統的建立是提升水資源管理的科學化和現代化水平的必然要求。構建智慧河長制信息化平臺建設工作,要明確具體建設目標,并使智慧河長制的水利信息化服務平臺實現物聯感知層、網絡傳輸層、河長制數據中心層、智慧河長制層四大層次功能,進一步促進模型知識庫與河長制大數據技術的創新,以此使水利工程智慧河長制工作的效率及質量得到全面提升,進一步為阜新水利工程事業的穩步、可持續發展提供充分有效的平臺支撐。