水功能区评价系统的开发与应用效益分析

李 婳 闫 振 江 红

水功能区评价系统的开发与应用效益分析

李 婳1闫 振2江 红3

（1.黄河流域水环境监测中心，河南 郑州 450004; 2.河南纬展计算机科技有限公司，河南 郑州 450004；3.黄河流域水资源保护局，河南 郑州 450004）

介绍了2012年开发的水功能区评价系统，叙述了该系统的数据库结构设计及功能，系统的质量保障体系；对其应用及效益进行了分析。使用该系统极大地提高了水功能区评价过程的时效性、评价功能的多样性以及结果报告编制的规范性，基本满足了现有功能区评价及信息发布的需要。

水功能区；评价系统；开发；应用

水功能区评价是实施分级分类水功能区管理的重要基础，也是水功能区考核制度建设的重要基础工作。最初的水功能区水质评价及黄河流域重点水功能区水资源质量公报的编制工作存在大量的手工劳动，造成数据整理速度慢、效率低、评价结果单一等问题，占用了大量的人力物力。

2012年开发了用于水功能区评价的新系统，并进行了为期1年的试运行。该系统由数据录入、分析处理系统，数据校核复核处理系统和水功能区季报处理系统等组成。几个子系统既可安装起来整体运行，又可分割开来单独安装使用，系统的使用极大地提高了水功能区评价过程的时效性、评价功能的多样性以及统计表格、结果报告编制的规范性。此外该系统完善的质量保证体系还保障了监测数据录入的准确性。

1 系统结构及功能

1.1 系统总体设计

水功能区评价主要是计算出每个水功能区在一段时间内的水质类别、主要超标物和倍数、达标情况、水功能区测站总数、水功能区达标测站个数、水功能区总评价河长、水功能区达标河长、水功能区总评价面积、水功能区达标面积等。并统计某个流域（省、市）的保护区、保留区、缓冲区、开发利用区在一段时间内Ⅰ类水、Ⅱ类水、Ⅲ类水、Ⅳ类水、Ⅴ类水和劣Ⅴ类水的水功能区个数、评价河长及评价面积。

系统主要分4个部分：水功能区单次评价，水功能区月、水期、季度、年份评价，评价后统计，结果报告编制。

1.2 系统数据库结构设计及功能

数据库是系统运行的基础，水能区评价时一个比较复杂的系统，有大量的数据计算和数据存储，所以对数据库的性能要求比较高，我们采用了oracle11g数据库平台。水功能区评价数据表分3类，站网信息、监测数据信息、评价结果及统计信息3大类，共11张表。

1.3 系统主要运行流程

新系统使用后水功能区评价主要工作流程见图1，其需要人工完成操作的仅有的原始数据导入系统与校核、结果报告完善与校核两个步骤。

2 系统的质量保障体系

准确无误的水质监测数据是进行水功能区评价的重要基础。针对每期水功能区监测数据量较大情况，新系统还存在部分手工录入及操作的内容这一问题，新系统设计了较为完善的质量保障体系，具体有以下几点。

图1 水功能区评价系统主要工作流程

2.1 原始数据多次录入校检验

初始录入是首先由资料收集人员将本月或本季度获取到的全部数据录入计算机中，校核录入是由校核人员在初始录入完成后进行第二遍录入，在第二遍录入数据的过程中，如果某些数据与第一遍录入的不一致，系统会实时报警，提醒录入人员注意。校核人员确认数据无误后，提交复核人员对数据进行条复核，如期间发现错误可手工进行修改。复核完毕后完系统自动进行异常值判断。确认无误的监测数据最终返回初始录入人员进行导入数据认证。

2.2 可疑数据系统判断

该系统新增加了异常值判定模块，即当录入人员认证录入数据后，系统自动将相同断面同因子当次录入结果与该因子地表水正常范围值以及历史监测范围值同时进行判断，如有超出范围情况则发出报警信号（判断结束后以亮色表示），方便录入人员进行原因查找。

3 系统应用与效益

该系统于2012年1月开始在黄河流域水环境监测中心水功能区评价中正式运行，至今使用已近1年半时间，使用系统正式评价并编制《黄河流域重点水功能区水资源质量公报》5期，其使用前后的情况如下。

3.1 数据整理及评价效率显著提升

3.1.1 系统使用前

黄河流域水环境监测中心水功能区评价人员必须将每月近10个监测单位5000余个监测数据依次手工粘贴在固定格式水功能区excel评价模上，由于数据量大，各单位报送格式不统一，造成数据收集整理效率低。

3.1.2 系统使用后

编制人员将各单位报送的原始资料收集以后直接可以使用excel表格进行数据的系统初次录入，系统将自动识别该断面的监测单位、所在河流及功能区。省去了以往需将各单位结果统一格式、统一顺序并粘贴在评价模上的过程。此外，系统在操作人员录入原始数据时采用了“两变录入+审核”工作模式，即：校核人员只需进行二次录入，系统将自动识别各断面监测数据与初次录入时是否差异，并将存在差异的地方进行警示提醒，确保了数据录入的准确性。图2为使用系统后原始数据录入截图。

3.2 增加达标率评价功能

在《水资源公报编制规程》（HB/T23598-2009）中，10.1.5节地表水功能区水质评价方法第五条规定：评价应分为全年、汛期、非汛期的水功能区达标情况评价，在评价水期或年度内按照评价次数统计，达标率大于等于80%的水功能区为水期或年度达标水功能区。此外，国务院颁布的最严格水资源管理制度考核办法中对2015年、2020年2030年全国范围内重要江河湖泊水功能区水质达标率控制目标都做了明确的规定。可见，达标率评价是今后水功能区评价的主要评价方法趋势。

3.2.1 系统使用前

该方法公式编写比较复杂，以往进行达标率评价时均采用手工评价，增加了工作时间与出错率。

3.2.2 系统使用后

新系统设计时加入了达标率统计功能，而且评价人员还能够通过系统设定不同的达标率，从而完成特殊达标率要求下的水功能区达标统计。图3为使用系统进行达标率统计截图。

图2 使用系统后的原始数据录入截图

图3 使用系统进行达标率统计截图

3.3 评价报告的编制

3.3.1 系统使用前

以往的水功能区评价结束后，将由编制人员依据后期制作的统计结果表手工编制报告，大大增加了编制时间。

3.3.2 系统使用后

新系统使用后，大部分固定格式的报告内容将由系统自动编制生成，编制人员只需进行进一步的修改。经过水功能区评价及公报编制、校核人员的认真统计，使用该系统后仅每季度的水功能区公报编制工作就由之前的1人6～8天才能编制完成，缩短到现在的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，缩短到现在的1天以内就能完成。

总之，该系统的应用极大提高了工作效率、准确率以及监测结果的可靠性和科学性，为进一步提高水功能区水质评价工作质量，落实最严格水资源管理制度考核办法提供了一个强有力的工具和手段。

[1] 赖晓珍,张炎斋,冯英.淮河流域水资源保护局.关于水功能区水质评价方法的分析.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，工程师。