水资源取水口数字化管理技术探讨

王铭铭 刘 方

水资源短缺是我国的一大基本国情，我国人均水资源量仅为世界平均水平的28%。党的十九届五中全会明确要求建立水资源刚性约束制度，2021年6月水利部印发《水利部关于强化取水口取水监测计量的意见》，对提高水资源管理精细化水平，强化取水口监测与管理作出部署。目前，依托全国取用水管理专项整治信息系统平台，完成了对全国的取水口核查登记工作。安徽省长江流域和淮河流域完成了取水口核查登记工作，初步实现了取水口基础数据的存储与查询。但取水口数据一般处于动态变化之中，目前尚未建立取水口数据动态化更新机制，需定期开展取水口核查登记工作，费时费力，不符合取水口现代化管理需要，亦难以为取水口的数字化管理提供真正意义上的支撑。

取水口核查登记工作的开展，为取水口数字化管理提供了宝贵的数据基础，但要发挥核查登记成果的生命力，需将取水口数据更新与业务结合，纳入取水口日常工作管理中，采用“一数一源”的思路，建立一套科学可行的更新及管理机制，开发一套方便实用的监管系统。本文从取水口编码管理、取水口动态化管理机制与系统、取水口监测站管理等方面，探讨了水资源取水口的数字化管理技术。

一、取水口编码管理

（一）取水口编码规则制定

当前省内取水口缺乏规范的编码，取水计量测站基本上按照取水户自行编号进行管理，难以满足水资源精细化管理的要求。因此，需制定全省统一的取水口编码规则，并按照测站进行编码和管理。编码规则需含取水口所在地的行政区划、水源类型、一个取水口多个测点等综合因素，按照易操作、好管理的思路制定编码规则。

（二）水资源取水口编码

省内水资源取水口数量庞大，据统计有23 万余个，难以一次性完成编码工作。按照“急用先编、逐步推进”的方式，首先完成对已纳入取水在线监测的水资源非农业取水口编码，其次完成已纳入取水在线监测的灌区取水口编码，后期逐步开展其余水资源取水口的编码。

二、取水口管理系统软件

基于全国取用水管理专项整治信息系统平台（取水口核查登记）已有取水口基础数据，制定取水口数据动态化更新机制，开发省级取水口数字化管理系统，梳理取水口与水源地、取水户、取水许可证、管理单位、管理人员、行政区划等关联关系，构建取水口档案，按照地下水非农业取水口、地下水机灌井取水口等类别进行数字化管理。

（一）取水口动态化管理机制

建立取水口动态化管理机制，保障取水口“一数一源”是基础。目前水资源取水口已依托取水口核查登记工作完成原始数据的数字化，可基于该原始数据，建立一套取水口数据库，作为取水口的唯一数据源，为相关业务提供数据支撑。

建立取水口动态化管理机制，开展取水口与水资源业务融合是关键。目前取水口数据未与水资源相关业务关联，数据管理相互独立，取水口数据错误与否无法在实际业务管理中进行检验。因此，将取水口数据更新与水资源管理业务融合是保障取水口能够实时更新的重点。重点梳理取水口取水许可、取水计划、水资源费征收管理等业务的关联关系，并基于该关联关系构建模型，进而实现在业务管理中开展水资源取水口数据的检验与更新。

（二）取水口数字化管理系统

取水口数字化管理系统主要包括取水口一张图、取水口登记审核、等待复核、查询统计等功能模块。

1.取水口一张图

基于“水利一张图”，可以在地图上查看所在行政区划范围的取水口总数的聚合总数，同时可以查看当前所在区划内的取水井总数、超采区取水口数量和封井数。系统支持条件查询，可通过行政区划等条件，实现对地下取水井进行查询展示。

2.登记审核

（1）数据录入

包括对已有地下取水井数据的复核，录入新增地下取水井数据等功能。可以新增地下取水井，填写相关数据；可以对已有地下取水井数据进行修改。

（2）取水井位置复核

依托“水利一张图”，自动定位并进入地图对地下取水井位置信息进行复核，支持地图点击拾取位置信息，同时可以拖动位置修改，位置确认后点击保存修改当前位置信息。

（3）数据提交

当前地下取水井数据修改完善，并且位置信息复核修改后，提交上级部门进行复核确认，有问题的要退回重新修改，没有问题的复核通过。

3.等待复核

对县级提交的数据进行复核，有问题的退回重新修改，没有问题的复核通过并保存归档。

4.查询统计

（1）统计查询

按照行政区划对地下取水井进行统计查询，点击相应的数据可以查看详细信息，并支持数据导出操作。

（2）明细查询

可以查看当前行政区划下地下取水井明细信息，可以通过条件进行筛选查询，并支持数据导出。

三、水资源取水口测站管理

为规范取水口测站管理，建立取水口编码规模，根据规则逐步完成取水口编码。采用二维码管理技术，根据编码定制取水口测站二维码，通过二维码对测站基本信息、监测信息、维护信息进行查询及更新。测站管理流程见图1。

根据取水监测站点的编码，系统自动生成该站点的二维码，该二维码可作为站点的身份标识，与站点的基础信息、运维信息关联。通过扫描二维码可以查看该站点名称、编码、建设单位、管理单位、设备信息等基本信息，测站实时及历史监测数据，设备更换记录、维护人员、维护时间等运维信息。

（一）二维码制作

二维码制作可采用站点单个生成或者站点批量生成的方式。对于首次批量取水口测站，则根据需求，系统自动生成一批（数据可设定）二维码，二维码安装时需与站点进行绑定；对于后续新增取水口测站，则基于测站编码生成对应的取水口二维码。

（二）二维码分配

已建取水口测站按照分区分发站点二维码，结合站点运行维护工作，开展二维码的张贴工作。为规范测站二维码管理，站点二维码统一张贴至箱体的左下角。

（三）测站二维码入库及查询

各测站二维码生成后即与测站绑定，纳入测站基础信息管理范围。完善测站基础信息数据库，实现二维码信息入库管理，各级用户可在系统中查看各取水口测站二维码。

（四）测站二维码应用

开发二维码数据查询模块，运维或管理人员可通过扫描测站二维码进行测站基础信息查询、监测数据查询、运维信息查询及运维信息更新等。

（1）基础信息查询：对接系统测站基础信息，通过扫描测站二维码可查看测站名称、测站编码、测站所属取水户名称、管理单位、承建单位、建设时间、运维单位、运维联系人、设备配置情况等。

（2）监测数据查询：对接系统监测数据信息，通过扫描测站二维码可查看瞬时水量、实时表盘读数、历史日取水量等监测数据。

（3）运维信息查询：对接系统测站运行维护管理信息，通过扫描测站二维码可查看历史运行维护日期、人员、故障原因、设备维修或更换情况等。

（4）运维信息更新：测站运维人员现场维护或巡检后，通过扫描测站二维码，进入测站维护信息更新模块，根据系统用户名自动匹配维护人员名称、联系方式、维护时间等，可查询故障原因、维护方案、设备维修或更换情况等。

（5）取水口基础数据更新：当取水口数据查询发现错误数据时，可根据掌握的实际数据对错误进行编辑，数据修订后则自动上传至取水口数据管理系统，供取水口管理人员进行审核，数据审核后即可自动更新。

四、结语

取水口数字化管理是最严格水资源管理的必然要求，也是水资源数字化建设的基础，其关键是数据的动态化更新管理。“一数一源”与“业务融合”是开展取水口数字化管理的两大法宝，因此，需结合水资源取水口相关业务，开发水资源取水口数字化管理系统，为水资源业务管理提供数据支撑，并结合各业务管理软件，实现对取水口的检验，进而促进取水口数据的及时更新，保障取水口数据的生命力■