水資源取水口數字化管理技術探討

王銘銘 劉 方

水資源短缺是我國的一大基本國情，我國人均水資源量僅為世界平均水平的28%。黨的十九屆五中全會明確要求建立水資源剛性約束制度，2021年6月水利部印發《水利部關于強化取水口取水監測計量的意見》，對提高水資源管理精細化水平，強化取水口監測與管理作出部署。目前，依托全國取用水管理專項整治信息系統平臺，完成了對全國的取水口核查登記工作。安徽省長江流域和淮河流域完成了取水口核查登記工作，初步實現了取水口基礎數據的存儲與查詢。但取水口數據一般處于動態變化之中，目前尚未建立取水口數據動態化更新機制，需定期開展取水口核查登記工作，費時費力，不符合取水口現代化管理需要，亦難以為取水口的數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展，為取水口數字化管理提供了寶貴的數據基礎，但要發揮核查登記成果的生命力，需將取水口數據更新與業務結合，納入取水口日常工作管理中，采用“一數一源”的思路，建立一套科學可行的更新及管理機制，開發一套方便實用的監管系統。本文從取水口編碼管理、取水口動態化管理機制與系統、取水口監測站管理等方面，探討了水資源取水口的數字化管理技術。

一、取水口編碼管理

（一）取水口編碼規則制定

當前省內取水口缺乏規范的編碼，取水計量測站基本上按照取水戶自行編號進行管理，難以滿足水資源精細化管理的要求。因此，需制定全省統一的取水口編碼規則，并按照測站進行編碼和管理。編碼規則需含取水口所在地的行政區劃、水源類型、一個取水口多個測點等綜合因素，按照易操作、好管理的思路制定編碼規則。

（二）水資源取水口編碼

省內水資源取水口數量龐大，據統計有23 萬余個，難以一次性完成編碼工作。按照“急用先編、逐步推進”的方式，首先完成對已納入取水在線監測的水資源非農業取水口編碼，其次完成已納入取水在線監測的灌區取水口編碼，后期逐步開展其余水資源取水口的編碼。

二、取水口管理系統軟件

基于全國取用水管理專項整治信息系統平臺（取水口核查登記）已有取水口基礎數據，制定取水口數據動態化更新機制，開發省級取水口數字化管理系統，梳理取水口與水源地、取水戶、取水許可證、管理單位、管理人員、行政區劃等關聯關系，構建取水口檔案，按照地下水非農業取水口、地下水機灌井取水口等類別進行數字化管理。

（一）取水口動態化管理機制

建立取水口動態化管理機制，保障取水口“一數一源”是基礎。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據的數字化，可基于該原始數據，建立一套取水口數據庫，作為取水口的唯一數據源，為相關業務提供數據支撐。

建立取水口動態化管理機制，開展取水口與水資源業務融合是關鍵。目前取水口數據未與水資源相關業務關聯，數據管理相互獨立，取水口數據錯誤與否無法在實際業務管理中進行檢驗。因此，將取水口數據更新與水資源管理業務融合是保障取水口能夠實時更新的重點。重點梳理取水口取水許可、取水計劃、水資源費征收管理等業務的關聯關系，并基于該關聯關系構建模型，進而實現在業務管理中開展水資源取水口數據的檢驗與更新。

（二）取水口數字化管理系統

取水口數字化管理系統主要包括取水口一張圖、取水口登記審核、等待復核、查詢統計等功能模塊。

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劃范圍的取水口總數的聚合總數，同時可以查看當前所在區劃內的取水井總數、超采區取水口數量和封井數。系統支持條件查詢，可通過行政區劃等條件，實現對地下取水井進行查詢展示。

2.登記審核

（1）數據錄入

包括對已有地下取水井數據的復核，錄入新增地下取水井數據等功能。可以新增地下取水井，填寫相關數據；可以對已有地下取水井數據進行修改。

（2）取水井位置復核

依托“水利一張圖”，自動定位并進入地圖對地下取水井位置信息進行復核，支持地圖點擊拾取位置信息，同時可以拖動位置修改，位置確認后點擊保存修改當前位置信息。

（3）數據提交

當前地下取水井數據修改完善，并且位置信息復核修改后，提交上級部門進行復核確認，有問題的要退回重新修改，沒有問題的復核通過。

3.等待復核

對縣級提交的數據進行復核，有問題的退回重新修改，沒有問題的復核通過并保存歸檔。

4.查詢統計

（1）統計查詢

按照行政區劃對地下取水井進行統計查詢，點擊相應的數據可以查看詳細信息，并支持數據導出操作。

（2）明細查詢

可以查看當前行政區劃下地下取水井明細信息，可以通過條件進行篩選查詢，并支持數據導出。

三、水資源取水口測站管理

為規范取水口測站管理，建立取水口編碼規模，根據規則逐步完成取水口編碼。采用二維碼管理技術，根據編碼定制取水口測站二維碼，通過二維碼對測站基本信息、監測信息、維護信息進行查詢及更新。測站管理流程見圖1。

根據取水監測站點的編碼，系統自動生成該站點的二維碼，該二維碼可作為站點的身份標識，與站點的基礎信息、運維信息關聯。通過掃描二維碼可以查看該站點名稱、編碼、建設單位、管理單位、設備信息等基本信息，測站實時及歷史監測數據，設備更換記錄、維護人員、維護時間等運維信息。

（一）二維碼制作

二維碼制作可采用站點單個生成或者站點批量生成的方式。對于首次批量取水口測站，則根據需求，系統自動生成一批（數據可設定）二維碼，二維碼安裝時需與站點進行綁定；對于后續新增取水口測站，則基于測站編碼生成對應的取水口二維碼。

（二）二維碼分配

已建取水口測站按照分區分發站點二維碼，結合站點運行維護工作，開展二維碼的張貼工作。為規范測站二維碼管理，站點二維碼統一張貼至箱體的左下角。

（三）測站二維碼入庫及查詢

各測站二維碼生成后即與測站綁定，納入測站基礎信息管理范圍。完善測站基礎信息數據庫，實現二維碼信息入庫管理，各級用戶可在系統中查看各取水口測站二維碼。

（四）測站二維碼應用

開發二維碼數據查詢模塊，運維或管理人員可通過掃描測站二維碼進行測站基礎信息查詢、監測數據查詢、運維信息查詢及運維信息更新等。

（1）基礎信息查詢：對接系統測站基礎信息，通過掃描測站二維碼可查看測站名稱、測站編碼、測站所屬取水戶名稱、管理單位、承建單位、建設時間、運維單位、運維聯系人、設備配置情況等。

（2）監測數據查詢：對接系統監測數據信息，通過掃描測站二維碼可查看瞬時水量、實時表盤讀數、歷史日取水量等監測數據。

（3）運維信息查詢：對接系統測站運行維護管理信息，通過掃描測站二維碼可查看歷史運行維護日期、人員、故障原因、設備維修或更換情況等。

（4）運維信息更新：測站運維人員現場維護或巡檢后，通過掃描測站二維碼，進入測站維護信息更新模塊，根據系統用戶名自動匹配維護人員名稱、聯系方式、維護時間等，可查詢故障原因、維護方案、設備維修或更換情況等。

（5）取水口基礎數據更新：當取水口數據查詢發現錯誤數據時，可根據掌握的實際數據對錯誤進行編輯，數據修訂后則自動上傳至取水口數據管理系統，供取水口管理人員進行審核，數據審核后即可自動更新。

四、結語

取水口數字化管理是最嚴格水資源管理的必然要求，也是水資源數字化建設的基礎，其關鍵是數據的動態化更新管理。“一數一源”與“業務融合”是開展取水口數字化管理的兩大法寶，因此，需結合水資源取水口相關業務，開發水資源取水口數字化管理系統，為水資源業務管理提供數據支撐，并結合各業務管理軟件，實現對取水口的檢驗，進而促進取水口數據的及時更新，保障取水口數據的生命力■