智慧化支撐河湖長(zhǎng)制提質(zhì)升級(jí)的關(guān)鍵問(wèn)題

李宗禮，陳 偉，劉昌明，尹迅飛，溫續(xù)余，魏加華，李瑞清，王懷清

（1.水利部水利水電規(guī)劃設(shè)計(jì)總院，100120，北京；2.中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所，100101，北京；3.清華大學(xué)，100084，北京；4.湖北省水利水電規(guī)劃勘測(cè)設(shè)計(jì)院，430070，武漢；5.湖北省武漢市水務(wù)局，430010，武漢）

我國(guó)實(shí)行多部門(mén)聯(lián)合、流域與區(qū)域結(jié)合的治水體制，其具有許多優(yōu)勢(shì)和長(zhǎng)處，但當(dāng)治水利益相關(guān)方在利益訴求產(chǎn)生重大分歧或沖突時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致決策難度大、效率低及執(zhí)行不力乃至各行其是等問(wèn)題，嚴(yán)重影響我國(guó)治水事業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。河湖長(zhǎng)制正是有效解決上述問(wèn)題的治水制度創(chuàng)新，經(jīng)過(guò)五年的實(shí)踐，證明其有效性、適宜性和先進(jìn)性。隨著國(guó)家現(xiàn)代化目標(biāo)的確定、“三新一高”戰(zhàn)略的實(shí)施和新時(shí)期治水方略的要求及智慧技術(shù)的進(jìn)步，河湖長(zhǎng)制作為我國(guó)現(xiàn)代水治理的重要支撐和保障，當(dāng)然必須與時(shí)俱進(jìn)，適應(yīng)新形勢(shì)、新戰(zhàn)略、新要求而提質(zhì)升級(jí)，其中智慧化是一個(gè)非常重要且不可或缺的重要支撐。

一、智慧化治水概念的演進(jìn)與內(nèi)涵

2012年水利部啟動(dòng)《全國(guó)水利現(xiàn)代化規(guī)劃綱要》編制工作，第一次系統(tǒng)研究了水利信息化相關(guān)問(wèn)題，提出“建設(shè)實(shí)現(xiàn)集全方位數(shù)據(jù)采集與信息存儲(chǔ)、大數(shù)據(jù)融合與知識(shí)發(fā)現(xiàn)、智能輔助決策與綜合調(diào)度于一體的智慧水利，使智慧水利成為水利現(xiàn)代化的重要特征。建成全面完善的水利信息基礎(chǔ)設(shè)施體系、功能完備的水利業(yè)務(wù)應(yīng)用體系、統(tǒng)一規(guī)范的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系以及安全可靠的運(yùn)行保障體系，形成與水利現(xiàn)代化要求相適應(yīng)的水利信息化綜合體系，提供全面、快捷、準(zhǔn)確的應(yīng)用服務(wù)，全面提升信息技術(shù)對(duì)日常工作、綜合決策、科學(xué)調(diào)度、應(yīng)急管理、公共服務(wù)的支撐能力，以智慧水利帶動(dòng)水利現(xiàn)代化發(fā)展”的規(guī)劃思路與目標(biāo)。其關(guān)于水利信息化的概念與內(nèi)涵主要有三個(gè)方面：①基本內(nèi)涵。利用先進(jìn)的信息化技術(shù)開(kāi)展水利信息采集、傳輸、存儲(chǔ)、處理與利用，促進(jìn)水資源可持續(xù)利用。②基本特征。異地會(huì)商、快速?zèng)Q策、靈活調(diào)度、執(zhí)行反饋；統(tǒng)一門(mén)戶、分級(jí)管理；業(yè)務(wù)協(xié)同、上下級(jí)銜接；大數(shù)據(jù)管理、統(tǒng)一綜合數(shù)據(jù)中心；天地空一體化數(shù)據(jù)采集；統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一規(guī)范。③主要形象。在任意時(shí)間、任意地點(diǎn)、以任意一種方式接入系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)查詢、分析、決策與執(zhí)行功能。同時(shí)也對(duì)智慧水利進(jìn)行了界定：智慧水利是水利信息化發(fā)展的高級(jí)形態(tài)，是水利現(xiàn)代化的重要特征。智慧水利集“全方位數(shù)據(jù)采集與信息存儲(chǔ)、大數(shù)據(jù)融合與知識(shí)發(fā)現(xiàn)、智能輔助決策與綜合調(diào)度”為一體，表現(xiàn)為“高效感知、互聯(lián)互通、資源共享、業(yè)務(wù)協(xié)同、數(shù)字仿真、智能應(yīng)用”。其后上述觀點(diǎn)作為“水利信息化”詞條的核心進(jìn)入新版《中國(guó)水利大百科全書(shū)》。

2020年6月，水利部批準(zhǔn)《水利業(yè)務(wù)需求分析報(bào)告》《加快推進(jìn)智慧水利指導(dǎo)意見(jiàn)》《智慧水利總體方案》《水利網(wǎng)信水平提升三年行動(dòng)方案（2019—2021年》四項(xiàng)重要成果。關(guān)于智慧水利的概念與內(nèi)涵，其權(quán)威表述為：按照“需求牽引、應(yīng)用至上、數(shù)字賦能、提升能力”要求，以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化為主線，以數(shù)字化場(chǎng)景、智慧化模擬、精準(zhǔn)化決策為路徑，全面推進(jìn)算據(jù)、算法、算力建設(shè)，加快構(gòu)建具有預(yù)報(bào)、預(yù)警、預(yù)演、預(yù)案功能的智慧水利體系。重點(diǎn)任務(wù)是建設(shè)水利智能業(yè)務(wù)應(yīng)用體系、數(shù)字孿生流域、安全可控的水利網(wǎng)絡(luò)防護(hù)體系、優(yōu)化健全的水利網(wǎng)信保障體系。水利部“智慧水利”的創(chuàng)新點(diǎn)很多，最引人注目的是提出了“數(shù)字孿生流域”和“四預(yù)”功能。

其他涉水部門(mén)在智慧化方面也有相應(yīng)的研究與部署，如智慧防汛搶險(xiǎn)系統(tǒng)、智慧供水、智慧排水、智慧水環(huán)境調(diào)度平臺(tái)等，特點(diǎn)是均立足于本部門(mén)治水職能，與流域治水關(guān)聯(lián)較少，亦難以支撐系統(tǒng)治水。所以在新時(shí)期治水思路指導(dǎo)下，在河湖長(zhǎng)制統(tǒng)籌機(jī)制下，遵循水循環(huán)規(guī)律，研究更全面、更系統(tǒng)、更高效、融治水相關(guān)部門(mén)職能與一體的智慧水治理系統(tǒng)對(duì)提升我國(guó)水治理能力與水平、支撐國(guó)家現(xiàn)代化目標(biāo)與進(jìn)程具有十分重要的意義。

為此提出智慧水治理系統(tǒng)的概念與內(nèi)涵。智慧水治理系統(tǒng)是水治理現(xiàn)代化的重要標(biāo)志，是國(guó)家現(xiàn)代化治理體系的重要基礎(chǔ)。智慧水治理系統(tǒng)面向融合傳統(tǒng)水利、城市給排水、水環(huán)境管理等不同部門(mén)職能實(shí)施一體化治理的現(xiàn)代水治理，以現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、空天地聯(lián)合監(jiān)測(cè)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、超算技術(shù)、決策支持技術(shù)等現(xiàn)代技術(shù)為支撐，以水循環(huán)模擬模型為核心，以“自動(dòng)感知監(jiān)測(cè)、自主分析預(yù)警、高效模擬仿真、快速準(zhǔn)確響應(yīng)”為目標(biāo)，對(duì)人類(lèi)治水活動(dòng)進(jìn)行全域、全要素、全過(guò)程監(jiān)測(cè)并實(shí)施高效精準(zhǔn)模擬、決策、調(diào)度與管理的軟硬件集合體。

二、智慧化支撐河湖長(zhǎng)制提質(zhì)升級(jí)的關(guān)鍵問(wèn)題

智慧水治理系統(tǒng)在技術(shù)上是可以實(shí)現(xiàn)的，難度在于“多龍治水”框架下的數(shù)據(jù)共享壁壘、決策協(xié)商機(jī)制和部門(mén)及區(qū)域沖突利益協(xié)調(diào)與兼顧。故在河湖長(zhǎng)制統(tǒng)籌機(jī)制下推進(jìn)智慧水治理系統(tǒng)建設(shè)可能是目前最合適的選擇；以水利部門(mén)智慧水利為主體，耦合其他涉水部門(mén)治水模塊，開(kāi)發(fā)并推進(jìn)河湖長(zhǎng)制智慧化管理平臺(tái)當(dāng)是目前的可行策略。

河湖長(zhǎng)制智慧化管理平臺(tái)應(yīng)具有監(jiān)測(cè)、模擬與決策支持、監(jiān)督考核三大功能，如此則至少應(yīng)有數(shù)據(jù)庫(kù)、模擬模塊、決策支持模塊、考核模塊、反饋與調(diào)整模塊、信息發(fā)布與公眾交互模塊等核心模塊以支撐水治理主要業(yè)務(wù)領(lǐng)域的智慧化應(yīng)用。

本研究以一體化治水程度較高的武漢市為例討論河湖長(zhǎng)制智慧化管理平臺(tái)建設(shè)，由于監(jiān)測(cè)體系是智慧化不可或缺的重要基礎(chǔ)，故本文擇要分析水治理監(jiān)測(cè)體系建設(shè)和智慧水治理系統(tǒng)兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。

1.水治理監(jiān)測(cè)體系建設(shè)

推進(jìn)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代技術(shù)在水治理監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用，提高智慧化監(jiān)測(cè)水平，強(qiáng)化監(jiān)測(cè)能力建設(shè)，建立包括水資源開(kāi)發(fā)利用監(jiān)控、用水效率監(jiān)控、水生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)控、水環(huán)境納污紅線監(jiān)控、洪澇水風(fēng)險(xiǎn)管理等水治理主要專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的現(xiàn)代水治理監(jiān)測(cè)體系，滿足水資源實(shí)時(shí)監(jiān)控、水資源優(yōu)化配置、水污染防控與防洪排澇優(yōu)化調(diào)度的綜合管理需求，增強(qiáng)水治理基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐能力。

（1）取用水監(jiān)控體系建設(shè)

嚴(yán)格落實(shí)用水總量與用水強(qiáng)度雙控，持續(xù)加強(qiáng)取用水監(jiān)測(cè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，建立完善市區(qū)兩級(jí)水資源監(jiān)控中心，逐步實(shí)現(xiàn)所有用水戶取水口的實(shí)時(shí)流量監(jiān)測(cè)，持續(xù)提高水資源開(kāi)發(fā)利用監(jiān)控能力水平，為全面落實(shí)最嚴(yán)格水資源管理制度、優(yōu)化水資源配置提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。全面加強(qiáng)新鮮水取用量監(jiān)控，對(duì)于工業(yè)生活及公共集中供水的取水口，監(jiān)測(cè)點(diǎn)取水量要占全部取水量的80%以上，地表取水年許可取水量在50萬(wàn)m3以上的取用水戶應(yīng)全部布設(shè)取水監(jiān)測(cè)站點(diǎn)；對(duì)于農(nóng)業(yè)取用水，重點(diǎn)加強(qiáng)大中型灌區(qū)取水口流量監(jiān)測(cè)，新建、改擴(kuò)建工程要同步建設(shè)計(jì)量設(shè)施，尚未配備計(jì)量設(shè)施的已建工程要抓緊改造。近期加快武鋼等重點(diǎn)工業(yè)用水戶和灌區(qū)取水在線監(jiān)測(cè)體系建設(shè)，完善2個(gè)大型灌區(qū)及31個(gè)中型灌區(qū)骨干工程斗口及以下供水計(jì)量，逐步建設(shè)系統(tǒng)供水計(jì)量設(shè)施。2035年實(shí)現(xiàn)全部工業(yè)、生活及農(nóng)業(yè)取水計(jì)量，取用水建設(shè)設(shè)施布局持續(xù)完善，取用水監(jiān)測(cè)設(shè)施基本實(shí)現(xiàn)全覆蓋。

（2）水生態(tài)水環(huán)境監(jiān)控體系建設(shè)

把提高水生態(tài)水環(huán)境監(jiān)控能力作為水生態(tài)保護(hù)、水污染防治的重要手段，不斷完善監(jiān)控體系建設(shè)。強(qiáng)化水生態(tài)水環(huán)境承載能力約束，以飲用水水源地、重要濕地保護(hù)區(qū)、水產(chǎn)種質(zhì)區(qū)為重點(diǎn)，突出污染嚴(yán)重河湖水體、雨污合流區(qū)及排水排污管網(wǎng)混接區(qū)排水港渠、污水處理廠等主要排水口、排污口等，不斷完善水環(huán)境監(jiān)控基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，擴(kuò)大在線監(jiān)測(cè)設(shè)施比例，全面優(yōu)化水生態(tài)水環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)布局，建立系統(tǒng)完整的水生態(tài)水環(huán)境監(jiān)測(cè)站網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)入河湖污染物及河湖水環(huán)境質(zhì)量在線動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。全面推進(jìn)重要水體在線監(jiān)測(cè)設(shè)施建設(shè)，近期完成全市19個(gè)省級(jí)考核以及主要區(qū)級(jí)飲用水水源區(qū)，漲渡湖、沉湖等重要濕地保護(hù)區(qū)，梁子湖武昌魚(yú)、魯湖鱖鲌3個(gè)國(guó)家級(jí)水產(chǎn)種質(zhì)區(qū)，長(zhǎng)江、漢江、舉水、府澴河、灄水、倒水、通順河、金水河等入境斷面以及中心城區(qū)主要湖泊等水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)站系統(tǒng)建設(shè)；加強(qiáng)其他一般性湖泊等水體水環(huán)境監(jiān)測(cè)，建立完善日常巡測(cè)（取樣實(shí)驗(yàn)室化驗(yàn)）機(jī)制。推進(jìn)長(zhǎng)江、漢江、府澴河、灄水、梁子湖、斧頭湖、知音湖、夏家寺水等重要水體監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)及城市湖泊監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)布平臺(tái)建設(shè)。遠(yuǎn)期應(yīng)實(shí)現(xiàn)全市56個(gè)飲用水水源地以及東湖、梁子湖、后官湖、西湖、道觀河水庫(kù)、夏家寺水庫(kù)、梅店水庫(kù)、泥河水庫(kù)等8個(gè)應(yīng)急備用水源地等主要監(jiān)測(cè)斷面水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)與預(yù)警；實(shí)現(xiàn)所有入長(zhǎng)江重要支流水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)與實(shí)時(shí)預(yù)警。

（3）防洪排澇監(jiān)控體系

積極推進(jìn)防洪排澇監(jiān)控設(shè)施建設(shè)，全面完善排澇泵站進(jìn)出水口、重點(diǎn)易漬水點(diǎn)、湖泊、港渠、排水口等自動(dòng)水位站、雨量站和視頻監(jiān)控等設(shè)施建設(shè)，實(shí)現(xiàn)全市內(nèi)澇在線監(jiān)測(cè)、實(shí)時(shí)預(yù)警與智能調(diào)度。完善全市15個(gè)小流域山洪災(zāi)害預(yù)警基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，提高山洪災(zāi)害防御水平。2025年前完成全市主要易漬水點(diǎn)、港渠、涵閘、大中型泵站自動(dòng)水位監(jiān)測(cè)站點(diǎn)建設(shè)，基本完成山洪災(zāi)害預(yù)警基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)；2035年逐步提高排水閘門(mén)、供排水泵站智能化水平，實(shí)現(xiàn)大中型排水閘門(mén)、泵站智能化調(diào)度。特別應(yīng)重視堤防險(xiǎn)情空天地一體化監(jiān)測(cè)技術(shù)與設(shè)備研發(fā)與推廣應(yīng)用，盡快改變汛期依靠千軍萬(wàn)馬巡堤、搶險(xiǎn)等低效率、大風(fēng)險(xiǎn)防汛模式。

（4）水治理綜合監(jiān)測(cè)預(yù)警機(jī)制

以水質(zhì)管理目標(biāo)為控制標(biāo)準(zhǔn)，重點(diǎn)針對(duì)危險(xiǎn)化學(xué)品污染、重金屬污染等突發(fā)事件建立水質(zhì)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)報(bào)警機(jī)制，實(shí)現(xiàn)水環(huán)境質(zhì)量實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與預(yù)警，根據(jù)在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)做到突發(fā)水質(zhì)事件的實(shí)時(shí)預(yù)警和防控預(yù)案，按照水體類(lèi)型的不同，做到不同水質(zhì)事件的有效預(yù)防與應(yīng)對(duì)，全面提高水質(zhì)污染事件應(yīng)急水平；深入落實(shí)最嚴(yán)格水資源管理制度，細(xì)化用水總量控制單元，銜接用水許可與取水量實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)統(tǒng)計(jì)，根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，建立用水總量控制與用水強(qiáng)度控制預(yù)警機(jī)制；完善洪水風(fēng)險(xiǎn)管理，健全內(nèi)澇點(diǎn)、易漬水點(diǎn)水位在線預(yù)警機(jī)制建設(shè)，建立內(nèi)澇預(yù)警系統(tǒng)，提升洪澇水災(zāi)害防治應(yīng)急能力，保證公眾財(cái)產(chǎn)安全。

2.智慧水治理系統(tǒng)

在發(fā)揮監(jiān)測(cè)體系強(qiáng)大數(shù)據(jù)采集功能基礎(chǔ)上充分利用大數(shù)據(jù)等現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)與信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)水治理信息采集、傳輸、存儲(chǔ)、管理和服務(wù)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化與智能化，全面提升水治理效率和效能。整合涉水信息采集基礎(chǔ)設(shè)施，完善智慧應(yīng)用平臺(tái)，優(yōu)化信息化保障環(huán)境，構(gòu)建智慧水治理系統(tǒng)。

（1）整合完善信息采集系統(tǒng)

優(yōu)化完善水治理信息采集基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)布局。在監(jiān)測(cè)體系建設(shè)布局框架內(nèi)，加快推進(jìn)現(xiàn)有監(jiān)測(cè)站點(diǎn)更新改造，盡快實(shí)現(xiàn)水文、水資源、水生態(tài)、水環(huán)境、水務(wù)工程等實(shí)時(shí)信息自動(dòng)采集、網(wǎng)絡(luò)匯集，構(gòu)建完善的水治理信息感知與傳輸基礎(chǔ)設(shè)施，全面提高信息采集的精確性、時(shí)效性、有效性以及工程監(jiān)控的自動(dòng)化水平。針對(duì)跨部門(mén)間信息重復(fù)收集、共享較差的問(wèn)題，對(duì)市域現(xiàn)有涉水信息采集設(shè)施進(jìn)行排查，按照統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、集約高效的原則，優(yōu)化整合流域、省級(jí)、市級(jí)及區(qū)級(jí)層面環(huán)保、林業(yè)等部門(mén)的各類(lèi)涉水監(jiān)測(cè)基礎(chǔ)設(shè)施，完善市域水治理信息采集基礎(chǔ)設(shè)施布局，建設(shè)布局合理、功能齊全、高度共享的水治理信息綜合采集體系。充分應(yīng)用基于超聲波、雷達(dá)、對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)、信息網(wǎng)絡(luò)等的新技術(shù)、新裝備、新方法，對(duì)水資源、水生態(tài)、水環(huán)境狀況實(shí)施全天候監(jiān)測(cè)，構(gòu)建布局合理、全域覆蓋、結(jié)構(gòu)完備、功能齊全、高度共享的天地空一體化基礎(chǔ)信息采集與傳輸系統(tǒng)。

推進(jìn)信息采集系統(tǒng)建設(shè)。加快供水計(jì)量基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，新建、改擴(kuò)建供水工程要同步建設(shè)用水計(jì)量設(shè)施，小型灌區(qū)和末級(jí)渠系逐步細(xì)化計(jì)量單元并配套計(jì)量，為推進(jìn)農(nóng)業(yè)水價(jià)改革提供基礎(chǔ)支撐，增強(qiáng)水資源供給調(diào)度能力；優(yōu)化和完善洪澇水基礎(chǔ)信息收集系統(tǒng)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)易漬水點(diǎn)、湖泊、港渠、泵站、排口全覆蓋的水位自動(dòng)監(jiān)測(cè)與實(shí)時(shí)傳輸，整合完善遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)，建成自動(dòng)化控制系統(tǒng)，為防洪排水管理提供完備的基礎(chǔ)信息支撐，實(shí)現(xiàn)大中排澇泵站、重要水閘等水利工程自動(dòng)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與控制。加強(qiáng)水生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)信息采集系統(tǒng)建設(shè)，完善監(jiān)測(cè)斷面、監(jiān)測(cè)站點(diǎn)布設(shè)，優(yōu)化監(jiān)測(cè)布局。逐步實(shí)現(xiàn)跨界河流斷面、重要湖泊以及全部飲用水水源地在線監(jiān)測(cè)，加大全市域湖泊巡測(cè)頻次，校核在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性；以雨污合流區(qū)、排水管網(wǎng)混接區(qū)排水港渠為重點(diǎn)，加強(qiáng)入河湖排水港渠、排水（污）口水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)。

（2）強(qiáng)化水治理數(shù)據(jù)融合與共享

完善數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與傳輸。根據(jù)國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，按照“利用現(xiàn)有、避免重復(fù)、注重實(shí)用”的原則，以現(xiàn)有水務(wù)防汛信息中心為中樞，統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一技術(shù)構(gòu)架，統(tǒng)一組織，各有側(cè)重，分級(jí)實(shí)施，建設(shè)統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)集中存儲(chǔ)、統(tǒng)一管理、同步使用。2025年前，從數(shù)據(jù)安全保障的角度出發(fā)，建設(shè)6個(gè)新城區(qū)水治理信息分中心，通過(guò)虛擬化技術(shù)，將整個(gè)主機(jī)和網(wǎng)絡(luò)資源統(tǒng)一部署，統(tǒng)一數(shù)據(jù)備份，形成自上向下的水治理信息化管理架構(gòu)，搭建水治理信息化硬件支撐平臺(tái)。

在水資源環(huán)境監(jiān)控預(yù)警體系布局基本完善的前提下，逐步實(shí)現(xiàn)取用水量、水質(zhì)、水位等在線監(jiān)測(cè)與實(shí)時(shí)傳輸，建立科學(xué)的預(yù)警機(jī)制；在現(xiàn)有水務(wù)通信專(zhuān)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，以通信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等公網(wǎng)設(shè)施為主體，以先進(jìn)信息傳輸技術(shù)為支撐，將專(zhuān)網(wǎng)通信與公網(wǎng)服務(wù)有機(jī)結(jié)合，完善市區(qū)兩級(jí)水治理信息中心互聯(lián)互通，形成互通互聯(lián)自如、信息傳輸快捷、查詢檢索方便、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)云集、安全的網(wǎng)絡(luò)體系，實(shí)現(xiàn)市、區(qū)水務(wù)部門(mén)與灌區(qū)、排澇泵站等基層水管單位的互聯(lián)互通。

構(gòu)建數(shù)據(jù)融合云平臺(tái)。建立集約化、一體化大數(shù)據(jù)融合共享云平臺(tái)，從監(jiān)控設(shè)備實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流、跨專(zhuān)業(yè)異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)、互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)頁(yè)、衛(wèi)星遙感航拍影像等多種半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)源中采集河湖水系、氣象水文、環(huán)境生態(tài)和設(shè)施工況數(shù)據(jù)，提取河湖水系水量水質(zhì)時(shí)空分布、水環(huán)境水生態(tài)健康狀況、水務(wù)設(shè)施運(yùn)行工況、城鄉(xiāng)供排水情勢(shì)等信息，建立統(tǒng)一的信息共享和調(diào)用機(jī)制，并為基于不同開(kāi)發(fā)框架和語(yǔ)言的各類(lèi)業(yè)務(wù)系統(tǒng)和計(jì)算環(huán)境提供數(shù)據(jù)支持接口。

建設(shè)地理空間信息系統(tǒng)。基于面向服務(wù)架構(gòu)和組合建模方法，以武漢市DEM數(shù)據(jù)、高分辨率航片等數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，建立具有不同時(shí)空粒度與廣泛適應(yīng)性的地理空間系統(tǒng)，應(yīng)用二維圖形、三維模型、立體視覺(jué)等可視化模擬和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和設(shè)備，實(shí)時(shí)展示武漢市河湖水系脈絡(luò)、水生態(tài)和環(huán)境狀況、水資源供用耗排過(guò)程，以及水務(wù)工程實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)。利用監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)搜索采集的直接和間接信息，自動(dòng)評(píng)價(jià)、預(yù)報(bào)河湖水系的水量水質(zhì)、水生態(tài)環(huán)境健康狀態(tài)、水務(wù)工程安全狀態(tài)、供排水情勢(shì)和面臨風(fēng)險(xiǎn)。系統(tǒng)將根據(jù)各湖泊、河流、港渠及水務(wù)設(shè)施的監(jiān)測(cè)狀況、環(huán)境特征、工情特點(diǎn)等因素，自動(dòng)推薦評(píng)價(jià)結(jié)果、顯示所使用的方法和參數(shù)。

（3）完善業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)

提高水資源調(diào)控、城市防洪排澇智能化調(diào)度、水治理管理和工程運(yùn)行信息化管理水平。在對(duì)數(shù)據(jù)處理與模型模擬的基礎(chǔ)上，不斷優(yōu)化防洪調(diào)度方式，完善武漢市防汛排漬指揮系統(tǒng)建設(shè)；落實(shí)最嚴(yán)格水資源管理制度，實(shí)現(xiàn)對(duì)全行業(yè)用水的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與管理，不斷完善水資源實(shí)時(shí)監(jiān)控與管理信息系統(tǒng)；綜合河湖岸線資源管理、水生態(tài)空間管控、涉河湖水務(wù)工程在線運(yùn)行管理，構(gòu)建河湖綜合管理系統(tǒng)與智能化調(diào)度系統(tǒng)、水生態(tài)空間管理系統(tǒng)、水務(wù)工程管理信息系統(tǒng)；提高日常行政事務(wù)的信息化管理水平，不斷完善業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)、按照“方便、快捷、可信、安全”的原則，構(gòu)建基于互聯(lián)網(wǎng)（尤其是移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)）的水治理公眾服務(wù)系統(tǒng)，以“云端湖泊”為開(kāi)端，拓展服務(wù)范圍，提升服務(wù)質(zhì)量，搭建公眾參與平臺(tái)，提供公眾監(jiān)督通道。

（4）構(gòu)建完備的智慧水治理保障體系

參照已有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，超前謀劃，構(gòu)建與智慧水治理系統(tǒng)建設(shè)發(fā)展相適應(yīng)的水治理信息化標(biāo)準(zhǔn)體系，建立健全信息集成與共享、各業(yè)務(wù)系統(tǒng)協(xié)同工作的基礎(chǔ)與前提。強(qiáng)化信息化安全保障，應(yīng)用先進(jìn)的信息安全技術(shù)和國(guó)家相關(guān)規(guī)定，建設(shè)數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)、防火墻系統(tǒng)、入侵檢測(cè)系統(tǒng)、病毒防范系統(tǒng)、用戶身份認(rèn)證系統(tǒng)等安全保障系統(tǒng)。

三、結(jié)論與建議

隨著國(guó)家現(xiàn)代化目標(biāo)的確定、“三新一高”戰(zhàn)略的實(shí)施和新時(shí)期治水方略的要求及智慧技術(shù)的進(jìn)步，河湖長(zhǎng)制作為我國(guó)現(xiàn)代水治理的重要支撐和保障，必須與時(shí)俱進(jìn)，適應(yīng)新形勢(shì)、新戰(zhàn)略、新要求而提質(zhì)升級(jí)，其中智慧化是一個(gè)非常重要且不可或缺的重要支撐。智慧水治理系統(tǒng)是水治理現(xiàn)代化的重要標(biāo)志，是國(guó)家現(xiàn)代化治理體系的重要基礎(chǔ)。智慧水治理系統(tǒng)是面向融合傳統(tǒng)水利、城市給排水、水環(huán)境管理等不同部門(mén)職能實(shí)施一體化治理的現(xiàn)代水治理，以現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、空天地聯(lián)合監(jiān)測(cè)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、超算技術(shù)、決策支持技術(shù)等現(xiàn)代技術(shù)為支撐，以水循環(huán)模擬模型為核心，以“自動(dòng)感知監(jiān)測(cè)、自主分析預(yù)警、高效模擬仿真、快速準(zhǔn)確響應(yīng)”為目標(biāo)，對(duì)人類(lèi)治水活動(dòng)進(jìn)行全域、全要素、全過(guò)程監(jiān)測(cè)并實(shí)施高效精準(zhǔn)模擬、決策、調(diào)度與管理的軟硬件集合體。

智慧水治理系統(tǒng)在技術(shù)上是可以實(shí)現(xiàn)的，難度在于“多龍治水”框架下的數(shù)據(jù)共享壁壘、決策協(xié)商機(jī)制和部門(mén)及區(qū)域沖突利益協(xié)調(diào)與兼顧。建議在河湖長(zhǎng)制統(tǒng)籌機(jī)制下，以水利部門(mén)智慧水利為主體，耦合其他涉水部門(mén)治水模塊，開(kāi)發(fā)并推進(jìn)河湖長(zhǎng)制智慧化管理平臺(tái)，為河湖長(zhǎng)制提質(zhì)升級(jí)和水治理現(xiàn)代化提供強(qiáng)有力的支撐與保障。