牛建森， 黃 悅

(中國(guó)城市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，北京100044)

南水北調(diào)中線工程輸水總干渠全長(zhǎng)1 432 km，其中從南陽(yáng)淅川陶岔渠首至北京團(tuán)城湖總干渠1 277 km，天津干線155 km[1]，為河南省11個(gè)省轄市40個(gè)縣(市)、河北省7個(gè)設(shè)區(qū)市18個(gè)縣級(jí)市74個(gè)縣城、北京市和天津市提供水源。跨區(qū)域、多部門、多行業(yè)的復(fù)雜輸供水系統(tǒng)，對(duì)水源地主管部門、南水北調(diào)中線干線工程建設(shè)管理局(以下簡(jiǎn)稱中線建管局)及其分支機(jī)構(gòu)、地方涉水主管部門、各地水司之間的信息暢通與協(xié)同管理帶來(lái)了極大的挑戰(zhàn)。相關(guān)部門迫切需要打破信息孤島，提升水質(zhì)預(yù)警和抗風(fēng)險(xiǎn)能力，滿足受水區(qū)安全用水需求。

1 需求分析

1.1 保障受水廠安全生產(chǎn)的需求

中線建管局與沿線各城市涉水主管部門和水司尚未建立信息共享與溝通協(xié)作機(jī)制。雖然總干渠水質(zhì)整體優(yōu)良，但仍面臨濁度低、pH高(8.0以上)、藻類季節(jié)性爆發(fā)等水質(zhì)問(wèn)題，存在大氣干濕沉降、橋面初期雨水、污染底泥等潛在污染源，承受著736座交叉橋梁所帶來(lái)的突發(fā)性水污染風(fēng)險(xiǎn)。除北京市外，其他沿線配套水廠由于信息不暢只能被動(dòng)適應(yīng)中線水質(zhì)的變化[2]。筆者調(diào)研了河南省、河北省南水北調(diào)中線受水區(qū)19座地級(jí)市與37個(gè)區(qū)縣的供水主管部門與水廠，其中74%的地級(jí)市與51%的區(qū)縣明確表明希望與中線建管局開(kāi)展信息共享工作，以應(yīng)對(duì)未知的水質(zhì)、水量風(fēng)險(xiǎn)，更好地保障城市供水安全。因此，開(kāi)展南水北調(diào)中線建管局與沿線城市之間的供水信息共享工作十分必要。

1.2 推動(dòng)行業(yè)信息整合與共建共享的需求

目前，南水北調(diào)中線呈現(xiàn)出跨區(qū)域多部門的水質(zhì)管理格局。南水北調(diào)中線建管局，各地環(huán)保、住建和水務(wù)部門，分別承擔(dān)中線總干渠、取水口、城市供水、退水水體的水質(zhì)監(jiān)管職責(zé)，水質(zhì)信息分散掌握。研究建立跨區(qū)域多部門的水質(zhì)信息共享、保密、反饋和發(fā)布機(jī)制，可為打破水質(zhì)信息分割的制度和技術(shù)屏障、促進(jìn)信息的合理使用、確保南水的科學(xué)調(diào)度提供支撐，從而推進(jìn)行業(yè)信息整合、實(shí)現(xiàn)信息共建共享。

1.3 適應(yīng)水質(zhì)預(yù)警與應(yīng)急決策的需求

科學(xué)開(kāi)展應(yīng)急決策，需要依托健全的水質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)警機(jī)制。通過(guò)明晰中線受水區(qū)水廠運(yùn)行的工藝特征及原水水質(zhì)變化對(duì)水廠運(yùn)行的影響，制定南水北調(diào)中線跨區(qū)域多部門水質(zhì)信息共享與互饋機(jī)制，系統(tǒng)集成上下游水質(zhì)信息，可為總干渠水質(zhì)監(jiān)測(cè)預(yù)警調(diào)控決策支持綜合管理平臺(tái)提供技術(shù)支撐，暢通信息發(fā)布渠道。在事故狀態(tài)下，實(shí)時(shí)暢通的水質(zhì)監(jiān)測(cè)信息，配合多部門分工協(xié)作的中線總干渠突發(fā)水污染事故應(yīng)急預(yù)案，可優(yōu)選出最佳的事故處置渠段、最佳的退水點(diǎn)和最佳的工程調(diào)度方案，因此信息共享可為建立更為科學(xué)、公平、實(shí)用的應(yīng)急處置方案提供支撐。

1.4 響應(yīng)上位政策導(dǎo)向的需求

2012年10月18日，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部下發(fā)《住房城鄉(xiāng)建設(shè)部關(guān)于加強(qiáng)城鎮(zhèn)供水設(shè)施改造建設(shè)和運(yùn)行管理工作的通知》(建城[2012]149號(hào))，要求各地供水企業(yè)于2013年底前建立水質(zhì)信息公布制度，推動(dòng)了全國(guó)范圍內(nèi)開(kāi)展供水水質(zhì)信息公開(kāi)工作。之后，國(guó)務(wù)院相繼印發(fā)了《促進(jìn)大數(shù)據(jù)發(fā)展行動(dòng)綱要》(國(guó)發(fā)〔2015〕50號(hào))、《政務(wù)信息資源共享管理暫行辦法》(國(guó)發(fā)〔2016〕51號(hào))、《“十三五”國(guó)家信息化規(guī)劃》(國(guó)發(fā)〔2016〕73號(hào))等，旨在為全國(guó)各級(jí)政府單位的信息化建設(shè)和資源共享提供指導(dǎo)。水利部根據(jù)全國(guó)水利信息化發(fā)展的實(shí)際情況，先后印發(fā)了《水利部信息化建設(shè)管理暫行辦法》、《加快推進(jìn)水利信息化資源整合與共享指導(dǎo)意見(jiàn)》、《水利信息化資源整合共享頂層設(shè)計(jì)》(2015)等重要文件，并建成了水利系統(tǒng)三級(jí)部署(水利部、流域機(jī)構(gòu)、省級(jí))、五級(jí)應(yīng)用(水利部、流域機(jī)市縣構(gòu)、省級(jí)、市級(jí)、縣級(jí))的水利信息化應(yīng)用部署體系。因此開(kāi)展南水北調(diào)中線跨區(qū)域多部門供水信息共享，不僅可以通過(guò)信息資源整合、共建以及相關(guān)方面的補(bǔ)充，優(yōu)化受水城市資源配置，提高供水系統(tǒng)對(duì)水源的適應(yīng)和應(yīng)急響應(yīng)能力，還符合我國(guó)輸供水信息化發(fā)展上位要求。

2 南水北調(diào)中線跨區(qū)域多部門信息共享基礎(chǔ)

2.1 現(xiàn)有組織與管理關(guān)系

2.1.1 南水北調(diào)中線水源地

按國(guó)務(wù)院“三定”方案的相關(guān)規(guī)定，地方人民政府是本轄區(qū)南水北調(diào)中線水源保護(hù)管理的責(zé)任主體，并對(duì)本轄區(qū)內(nèi)的水質(zhì)目標(biāo)負(fù)責(zé)，地方水行政主管部門指導(dǎo)本轄區(qū)中線水源保護(hù)工作，地方環(huán)保部門會(huì)同有關(guān)部門對(duì)本轄區(qū)中線水源水污染防治實(shí)施監(jiān)督管理。此外，水利部負(fù)責(zé)中線工程的水量調(diào)度、運(yùn)行管理工作，環(huán)保部負(fù)責(zé)中線工程的水污染防治工作。

2.1.2 南水北調(diào)中線干渠

為滿足遠(yuǎn)程控制與現(xiàn)地管理結(jié)合的要求，共設(shè)三級(jí)管理機(jī)構(gòu)，如圖1所示。

一級(jí)管理機(jī)構(gòu)為中線干線有限責(zé)任公司(內(nèi)設(shè)總調(diào)度中心)，全面負(fù)責(zé)全線的供水計(jì)劃和調(diào)度計(jì)劃、工程技術(shù)管理、運(yùn)行管理、水量水質(zhì)監(jiān)控、水質(zhì)保護(hù)、水務(wù)監(jiān)察、信息化系統(tǒng)管理等。二級(jí)管理機(jī)構(gòu)分設(shè)渠首分公司、河南分公司、河北分公司、北京分公司、天津分公司，分公司協(xié)助中線干線有限責(zé)任公司進(jìn)行水量調(diào)度，協(xié)調(diào)和制定省(市)內(nèi)用水計(jì)劃，負(fù)責(zé)省(市)內(nèi)水量水質(zhì)監(jiān)控、信息化系統(tǒng)管理、水務(wù)管理等。三級(jí)管理機(jī)構(gòu)基本以地市或縣為單位劃分，全線共設(shè)47個(gè)工程管理處，各自負(fù)責(zé)所管渠段的供水計(jì)劃的制定、水量監(jiān)控、信息化系統(tǒng)管理、日常巡視檢查、事故狀態(tài)下現(xiàn)地控制、水量監(jiān)控、水質(zhì)巡視等。

2.1.3 南水北調(diào)中線受水方

河南省受水城市供水主管部門一般為各地水務(wù)局、住建局或城市管理局。河北省受水城市的供水主管部門一般為各地水務(wù)局或建設(shè)局，城市內(nèi)供水主要由自來(lái)水公司負(fù)責(zé)，水質(zhì)信息需上報(bào)主管部門，部分城市向衛(wèi)生防疫部門共享水質(zhì)信息。北京市、天津市供水主管部門均為市水務(wù)局，由市水務(wù)集團(tuán)/自來(lái)水集團(tuán)具體負(fù)責(zé)城市供水。

圖1 現(xiàn)有組織和管理關(guān)系Fig.1 Existing organization and management relationships

2.2 南水北調(diào)中線供水信息共享基礎(chǔ)及應(yīng)用前景

國(guó)家部委和地方積極探索供水協(xié)作管理。在國(guó)家層面，建立了“丹江口庫(kù)區(qū)及上游水污染防治和水土保持部際聯(lián)席會(huì)議”制度。在流域?qū)用?，建立了“南水北調(diào)中線工程水源區(qū)水資源保護(hù)和水污染防治聯(lián)席會(huì)議”和“丹江口水庫(kù)水行政執(zhí)法聯(lián)席會(huì)議”制度等[3]。在省市層面，部分地區(qū)建立了區(qū)域性的供水信息共享系統(tǒng)和會(huì)談機(jī)制，例如天津市由水司向水務(wù)局和衛(wèi)生管理部門共享水質(zhì)信息，并建立了水務(wù)、衛(wèi)生、防疫、企業(yè)多方會(huì)談制度，每季度定期開(kāi)展座談會(huì)議；北京市以市水務(wù)局、市環(huán)保局、市衛(wèi)生局、市南水北調(diào)辦公室、市地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局、市自來(lái)水集團(tuán)和市排水集團(tuán)等7家單位為成員，搭建“北京市水質(zhì)信息共享平臺(tái)”并在中線通水前投入使用，實(shí)現(xiàn)了當(dāng)?shù)厮|(zhì)信息的互聯(lián)互通，提高了供水保障能力[4]。

南水北調(diào)中線構(gòu)建了完善的水質(zhì)監(jiān)測(cè)體系。中線建管局在丹江口水庫(kù)庫(kù)內(nèi)設(shè)有4個(gè)重點(diǎn)監(jiān)測(cè)斷面，總干渠布置30個(gè)常規(guī)水質(zhì)監(jiān)測(cè)斷面與13座自動(dòng)監(jiān)測(cè)站，各受水水廠亦設(shè)有進(jìn)水監(jiān)測(cè)設(shè)備與水質(zhì)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室。因此南水北調(diào)中線已具備全流程數(shù)據(jù)來(lái)源，開(kāi)展南水北調(diào)中線供水信息共享的基礎(chǔ)良好。

盡管協(xié)作管理機(jī)制的積極探索、地方信息平臺(tái)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用、各供水環(huán)節(jié)水質(zhì)監(jiān)測(cè)能力的構(gòu)建，有效保障了沿線城市穩(wěn)定達(dá)標(biāo)供水，但南水北調(diào)中線仍存在供水、用水水質(zhì)管理信息分散、缺少水質(zhì)信息共享與反饋機(jī)制等問(wèn)題，全線信息共享體系仍未建立，供水風(fēng)險(xiǎn)控制仍顯薄弱。實(shí)地調(diào)研表明，受水區(qū)對(duì)開(kāi)展供水信息共享意愿強(qiáng)烈，希望與中線建管局、其他地方供水企業(yè)共享水質(zhì)檢測(cè)、監(jiān)測(cè)相關(guān)信息，如常規(guī)水質(zhì)指標(biāo)、藻密度等，建立起從源頭到水廠的水質(zhì)信息共享機(jī)制，更好地保障城市供水安全，應(yīng)對(duì)突發(fā)污染事件。

依據(jù)上述需求，制定數(shù)據(jù)銜接標(biāo)準(zhǔn)，打破水質(zhì)信息分割的制度屏障和技術(shù)屏障，建立供水信息共享體系，可有效支持中線水質(zhì)監(jiān)測(cè)預(yù)警和風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別，支撐常規(guī)和應(yīng)急狀態(tài)下多部門分工協(xié)作，輔助中線科學(xué)化管理和智慧化決策，提升跨區(qū)域供水安全應(yīng)急保障能力。綜合分析后認(rèn)為，實(shí)現(xiàn)跨區(qū)域、多部門的供水信息共享，基礎(chǔ)良好，需求強(qiáng)烈，應(yīng)用前景廣闊。

3 南水北調(diào)中線供水信息共享實(shí)施路徑與策略

3.1 共享實(shí)施路徑

如圖2所示，通過(guò)對(duì)比主流信息管理與共享平臺(tái)[5-7]，中線供水信息共享可采取以下方式。

① 確定共享信息類型與各主體權(quán)限

針對(duì)中線調(diào)水水質(zhì)涉及跨區(qū)域多部門管理的現(xiàn)狀，以及水質(zhì)監(jiān)管信息分散等問(wèn)題，通過(guò)調(diào)研和召開(kāi)供水、用水、退水三方座談會(huì)等方式，掌握南水北調(diào)中線建管局、用水水廠、退水河流水質(zhì)監(jiān)管部門等各方對(duì)水質(zhì)信息的管理需求，包括各方關(guān)心的水體對(duì)象(中線干渠水質(zhì)、分水口水質(zhì)、退水河流水質(zhì)等)、水質(zhì)指標(biāo)、水質(zhì)管理目標(biāo)等信息。同時(shí)，根據(jù)各方的需求特點(diǎn)在供水-用水方和供水-退水方之間建立雙方互為認(rèn)可的信息需求關(guān)系與信息共享權(quán)限。

② 構(gòu)建南水北調(diào)中線供水信息系統(tǒng)

梳理水源地主管部門、中線建管局三級(jí)管理機(jī)構(gòu)水量、水質(zhì)相關(guān)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，提取關(guān)鍵指標(biāo)，構(gòu)建共享數(shù)據(jù)管理服務(wù)中心，提供數(shù)據(jù)的采集、整合、管理和共享服務(wù)。并通過(guò)與住建部智慧供水綜合管理平臺(tái)、中線干渠沿線各省級(jí)供水水質(zhì)信息管理系統(tǒng)對(duì)接，實(shí)現(xiàn)水質(zhì)信息共享，通過(guò)訪問(wèn)權(quán)限的分配，滿足各方數(shù)據(jù)需求。

③ 構(gòu)建供水信息一張圖

以地理結(jié)構(gòu)為框架，以監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，以統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)為依據(jù)，以“一張圖”的形式，實(shí)現(xiàn)查詢、分析、展示功能，全方位、多角度展示水質(zhì)、水量監(jiān)測(cè)統(tǒng)計(jì)情況。

④ 構(gòu)建供水信息綜合分析系統(tǒng)

對(duì)水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵斷面水質(zhì)快速分析、水質(zhì)預(yù)警預(yù)報(bào)、多斷面綜合分析、緩沖區(qū)統(tǒng)計(jì)分析，實(shí)現(xiàn)輔助決策支持。

⑤ 構(gòu)建移動(dòng)綜合展示系統(tǒng)

通過(guò)移動(dòng)終端展示水質(zhì)監(jiān)測(cè)成果，能夠讓管理者通過(guò)移動(dòng)終端及時(shí)獲取各類水質(zhì)監(jiān)測(cè)指標(biāo)信息、綜合統(tǒng)計(jì)信息和其他相關(guān)信息。

⑥ 構(gòu)建信息公開(kāi)系統(tǒng)

實(shí)現(xiàn)信息的社會(huì)發(fā)布和與公眾的有效互動(dòng)。

圖2 南水北調(diào)中線供水信息共享實(shí)施路徑Fig.2 Implementation path of water supply information sharing in the middle Route of the South-to-North Water Diversion Project

3.2 共享實(shí)施策略

供水信息共享必須依靠政府管理部門、供水企業(yè)、市民等多方的共同參與，利用新興的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)水資源感知更全面、判斷更自動(dòng)、服務(wù)更主動(dòng)、管理更協(xié)調(diào)、決策更科學(xué)的管理。因此，中線供水信息共享的實(shí)施策略應(yīng)包括以下幾點(diǎn)。

① 轉(zhuǎn)變觀念

當(dāng)前水務(wù)管理需多部門開(kāi)展高時(shí)效的科學(xué)化決策，以應(yīng)對(duì)水突發(fā)事件，南水北調(diào)中線供水信息共享符合智慧水務(wù)、智慧城市等新興發(fā)展理念，可充分發(fā)揮智慧水務(wù)優(yōu)勢(shì)，提高水務(wù)管理水平。

② 領(lǐng)域協(xié)同

秉承互利互補(bǔ)、各取所需的理念，堅(jiān)持開(kāi)放共享、合作共贏的原則，打通中線干線有限責(zé)任公司、各分公司、各工程管理處、地方供水主管部門和水司之間的信息共享渠道，建立互聯(lián)互通、協(xié)同工作機(jī)制。

③ 數(shù)據(jù)共享

數(shù)據(jù)是共享與協(xié)作的根本，從水源到水廠，供水?dāng)?shù)據(jù)具有涉及行業(yè)多、管理部門多、采集方式多樣、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)差異大、數(shù)據(jù)形式多樣等特點(diǎn)，且數(shù)據(jù)總量隨著信息化的發(fā)展持續(xù)高速增長(zhǎng)。要以開(kāi)展信息共享為契機(jī)，建立數(shù)據(jù)管理中心，統(tǒng)一數(shù)據(jù)共享標(biāo)準(zhǔn)，整合信息孤島，優(yōu)化現(xiàn)有數(shù)據(jù)管理模式，互通有無(wú)，從而滿足供水業(yè)務(wù)的發(fā)展需要[8]。

④ 服務(wù)融合

實(shí)現(xiàn)中線水源保障業(yè)務(wù)、地方部門管理職能和各水司供水業(yè)務(wù)相融合，共同實(shí)現(xiàn)信息共享、業(yè)務(wù)協(xié)同、決策支持，并為供水應(yīng)急管理提供支撐，為公眾提供更加透明、快捷的應(yīng)急信息公開(kāi)服務(wù)。

⑤ 分期實(shí)施

按急用先建的原則，分近、遠(yuǎn)兩期實(shí)施。近期完成初步的南水北調(diào)中線數(shù)據(jù)管理中心、統(tǒng)一的運(yùn)行信息共享平臺(tái)(含供水信息綜合分析系統(tǒng)、信息公開(kāi)系統(tǒng)等)、高效的會(huì)商決策制度建設(shè)，實(shí)現(xiàn)匯集整合南水北調(diào)中線相關(guān)數(shù)據(jù)資源及提供統(tǒng)一的信息發(fā)布和數(shù)據(jù)訪問(wèn)平臺(tái)，并對(duì)重大事項(xiàng)和突發(fā)事件處理提供決策支持。遠(yuǎn)期完成南水北調(diào)中線數(shù)據(jù)中心的升級(jí)、智慧應(yīng)用服務(wù)體系開(kāi)發(fā)、跨部門跨行業(yè)的業(yè)務(wù)融合等建設(shè)，實(shí)現(xiàn)南水北調(diào)中線工程數(shù)據(jù)資源的深度開(kāi)發(fā)利用、南水北調(diào)信息共享安全高效運(yùn)行，促進(jìn)南水北調(diào)中線工程及沿線供水相關(guān)行業(yè)的協(xié)調(diào)與全面發(fā)展。

4 結(jié)語(yǔ)

信息共享整合平臺(tái)將在供水行業(yè)管理部門中得到更加深入的應(yīng)用。對(duì)于南水北調(diào)中線工程來(lái)說(shuō)，要保障沿線城市的供水安全，對(duì)從中線水源保護(hù)區(qū)至沿線供水廠的供水全過(guò)程均應(yīng)予以重點(diǎn)關(guān)注。因此需從全局出發(fā)，以保護(hù)干渠供水安全為目標(biāo)，在南水北調(diào)中線建管局和地方政府的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)下，制定多部門協(xié)作機(jī)制，建立從上游到水廠的水質(zhì)信息共享和信息公開(kāi)機(jī)制，以拓寬風(fēng)險(xiǎn)源管理渠道、及時(shí)共享水質(zhì)信息、提高風(fēng)險(xiǎn)源管控效率，從而更好地保障沿線供水安全。