水源地水库水质监测评价管理信息系统技术与应用

□罗佳宁

水源地水库水质监测评价管理信息系统技术与应用

□罗佳宁

结合石河水库饮用水水源地管理工作需求，设计开发包含水质采样编码、化验数据、分析报表、综合评价等综合管理功能模块的水源地水库水质监测评价管理信息系统，介绍该系统的功能设计和技术实现。

水源地；水质监测；水质评价；综合管理；信息系统

石河水库是秦皇岛市的重要水源地之一，保障着山海关区及海港区部分城市生活用水和京哈铁路机车用水。多年来，由于管理模式落后，在保护水源地及保障饮水安全方面始终是薄弱环节。随着信息技术的发展和应用，水源地水质监测评价管理系统研发与应用势在必行，为水源地工程和保障饮用水水质安全提供科学高效管理平台。

1.石河水库概况

石河水库位于河北省秦皇岛市山海关区，是一座集防洪、供水、发电、旅游、灌溉和养殖于一体的综合型水库。总库容7000万m3，兴利库容5163万m3，设计年调节水量1.01亿m3。石河发源于长城北秋树岭北侧，有较大支流5条，河长80㎞，流域面积647㎞2。石河沿途两岸村庄较多，同时有矿山等生产加工企业，存在生活污水和生产废水排放现象。

石河水库管理处对水库水质监测一直采取人工定期取样化验的方法，造成管理成本高，水质分析周期长，对水质发生变化的突发事件快速反应能力差。

2.水质监测评价管理信息系统

2.1 系统技术总体框架

水源地水库水质监测评价，是水库供水管理的基础工作；综合评价指标是水源地生态环境指标体系的重要组成部分。参考“数字水文观测网站设计（Designing Hydrologic Observatories）”，“协同促进水文科学发展的大学联盟（CUAHSI）”计划“水文信息系统（HIS）”中观测数据模型（ODM，Observations Data Model）设计思想，包括流域系统水源地水库工程、监测站点布局、水质采样编码、化验数据、分析报表、评价报告及标准数据管理等数据模块构成数据库系统，是系统结构的核心。三层次的以数据为中心的技术框架，是水质监测评价管理信息系统的基础支撑。

2.2 主要功能模块技术

一是工程概况模块，包括水系—工程—站点信息。查询相应站点信息，包括水系名称、站点名称、站点类型、站点类型定义等信息；以及站点的经度、纬度和高程等信息。

二是水样采集及化验数据管理。根据批次—样品—监测数据的逻辑关系，实现对采样数据整编。采样批次表单，包括批次编号、采样日期、样品数量、样品编号，批次编号等信息。监测数据及化验数据管理。对自动监测的项目，通过系统接口实现数据系列自动入库；对人工采样，通过实验室化验的项目数据，系统提供了批量录入界面。

三是水质评价报表。时序过程评价报表管理包括专题报表，数据录入，报表浏览3个功能模块。

专题报表管理，包括报表标题、报表类型、制表人等相关信息的管理等。报表数据录入和报表浏览，根据报表类别，将报表分为水质类别评价表、水质评价报告结论表、水资源质量评价表和富营养化评价表4类。报表浏览功能包括：统计显示每类所包含的报表数量，统计显示所有水系、流域的水质类别信息，统计显示所有水系、流域的水质富营养化评价信息，统计显示所有水系、流域的水资源质量评价信息等。

四是综合评价报告。评价报告模块包括专题报告、报告目录、报告内容、附表引用、报告附图5个方面功能，可以创建编辑1份系统的评价报告，根据报告模板目录可对评价报告的内容增、删、改、查功能。

五是基础数据管理。基础数据管理包括水源地水库工程基础数据类、监测站相关数据类、监测变量相关数据类、评价标准类数据类及报表报告模板类等相关信息。其中，评价标准类数据模块包括基础分类、标准类管理、标准组、标准等级、标准项变量、标准项值等6类信息。

监测变量相关数据模块是用来管理与变量有关的的数据。变量名称模块提供了各变量的名称信息。变量报表模块显示各变量报表的详细信息。报表报告模板管理，包括了专题类别、报告类别、报告目录、报告内容、报表类型、报表项目、报表取值列表7类信息。

3.应用情况及应用效果

石河水库水质监测评价系统自建成运行，系统工况良好，建立了2013～2015年完整的水质化验数据系列，完整的月度及年度评价报告，保证5个库区站采样与分析数据吻合，23项水质结果正确入库，数据积累完整，误差率为5%以下。

水库管理处在该系统上建立了原始水质数据库。建立各类时间序列分析图表，实现数据对比、水质评价和趋势预测等，便于快速了解和掌握水质当前状况和未来变化趋势，为水环境管理监督、决策规划、污染防治等工作决策提供科学依据。

由于水库特征影响：如库区成河道型，监测站点和断面偏少，在线监测仪表不足，在一定程度上影响系统应用效果。这些问题都需在后期通过不断的解决，逐渐完善系统的功能。□

2016-05-12

罗佳宁，女，汉族，秦皇岛市石河水库管理处，高级工程师。