李龍香，林潤發(fā)，冷東海，陳有超，林嘉盛

(1.深圳市深水水務咨詢有限公司，廣東 深圳 518000； 2.深圳市福田區(qū)水務局，廣東 深圳 518000)

隨著城市化進程不斷加快，城市發(fā)展對生態(tài)系統(tǒng)造成前所未有的破壞。1995年我國首次提出開展城市水土保持工作[1-2]。經(jīng)過20多年的探索與實踐，我國城市水土保持工作由全面防治轉向信息化發(fā)展。深圳市是城市水土保持工作的典型代表——福田區(qū)，作為深圳市中心城區(qū)，在水土保持信息化方面先行先試，取得了明顯成效。

1 深圳市水土保持工作概況

因城市快速發(fā)展，深圳市的城市水土流失問題在我國具有典型代表性[3]。1995年后，深圳市基于提高城市綜合競爭力、建設高品位生態(tài)城市的發(fā)展戰(zhàn)略，將城市水土保持工作納入建設園林式、花園式城市的總體部署，不斷加大城市水土保持工作投入。深圳市城市水土保持工作可分為大規(guī)模水土流失治理、裸露山體缺口生態(tài)治理、小流域綜合治理3個階段。1995—2000年為大規(guī)模水土流失治理階段，累計治理水土流失面積132.3 km2，水土流失量由每年411萬t下降至100萬t以下，有效遏制了全市大面積水土流失的局面。2001—2004年為裸露山體缺口生態(tài)治理階段，共完成重點裸露山體缺口專項治理215個，治理面積7.46 km2，打造了雷公山、鹽田港、大南山北遺留邊坡等一批亮點工程。2005年至今為小流域綜合治理階段，共完成飲用水源水庫水土保持綜合治理15座(包括8座市管水庫和7座區(qū)管水庫)，建設飲用水源水庫保護林33 km2，大幅提高水源保護區(qū)的水源涵養(yǎng)能力和雨洪利用率。

2 深圳市城市水土保持信息化發(fā)展情況

2.1 時代背景

《全國水利信息化發(fā)展“十三五”規(guī)劃》提出將水利信息化作為水利現(xiàn)代化的基礎支撐和重要標志，加強立體化監(jiān)測、精準化管理、規(guī)范化監(jiān)督、智能化決策和便捷化服務能力建設。為加快推進水土保持信息化工作，水利部自2013年起陸續(xù)制定并發(fā)布了相關水土保持信息化實施方案及實施計劃，不斷完善全國水土保持信息管理系統(tǒng)，大力推行水土保持“天地一體化”監(jiān)管，利用全國水土保持規(guī)劃實施考核評估，督促各地水土保持智能化全面監(jiān)管的落地與實施。

經(jīng)歷了大規(guī)模水土流失治理、裸露山體缺口生態(tài)治理、小流域綜合治理的城市水土保持工作3個階段，深圳市水土流失面積(不含深汕合作區(qū))從2009年的104.3 km2下降至2019年的39.17 km2，水土流失面積僅占全市土地面積的1.96%，生產(chǎn)建設項目造成的水土流失面積占全市水土流失總面積的80.16%。“十三五”期間，深圳市將水環(huán)境治理工作作為最大的惠民環(huán)境工程，實施“治水十策”和“十大行動”，在全國率先實現(xiàn)全市域消除黑臭水體，并采取了一系列的鞏固提升措施。深圳市城市水土保持工作效果顯著，良好的生態(tài)環(huán)境對水土保持監(jiān)督管理工作的及時性、全面性提出了更高要求，傳統(tǒng)的工作方法存在許多缺點和問題，只有采用智能高效的信息化技術手段才能滿足要求。

2.2 深圳市水土保持信息化實踐

深圳市高度重視水土保持信息化發(fā)展。1999年深圳市委托水利部珠江水利委員會水利信息中心開發(fā)建設了“深圳市水土保持管理信息系統(tǒng)”。該系統(tǒng)采用當時較為先進的瀏覽器/服務器(B/S)結構，按功能劃分為地理信息系統(tǒng)、管理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)、流失量估算模型4個子系統(tǒng)。該系統(tǒng)的建成提高了深圳市水土保持管理工作的效率和現(xiàn)代化水平，為水土保持監(jiān)督管理工作由傳統(tǒng)手段向智能化、信息化轉變提供了堅實基礎。

2008年深圳市對水土保持管理信息系統(tǒng)進行了升級改造，基于功能結構、網(wǎng)絡結構和子系統(tǒng)及其關系等組建了水土保持信息系統(tǒng)總體框架。升級后的系統(tǒng)在全面分析深圳市水土保持業(yè)務工作的基礎上，加入了市級區(qū)級水土保持主管部門業(yè)務資料查詢和管理、現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集與傳輸、統(tǒng)計報表生成、公眾查詢等功能。

為了滿足深圳生態(tài)文明建設、政府宏觀管理與決策、水土保持行業(yè)管理、社會公眾信息服務等的要求，深圳市于2016年啟動了水土保持信息化項目的前期工作。經(jīng)過多輪咨詢論證后，2021年深圳市水土保持信息化項目正式實施。該項目采用遙感、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)等現(xiàn)代化信息技術，組建快速、便捷的信息采集、傳輸、處理和發(fā)布系統(tǒng)。水土保持信息化項目建設內容包括智能感知體系、數(shù)據(jù)資源整合與共享、水土保持智慧監(jiān)管平臺等，目前尚未全面完成。

3 福田區(qū)水土保持信息化實踐與成效

福田區(qū)是深圳市的中心城區(qū)，土地面積78.66 km2，2020年常住人口155萬人。近年來，大量城市更新項目和軌道交通項目的實施給福田區(qū)水土保持工作帶來了巨大的挑戰(zhàn)，生產(chǎn)建設項目造成的水土流失面積約占全區(qū)水土流失總面積的96%。2020年福田區(qū)積極推進水土保持信息化發(fā)展，采用“5G+AI”、“IOT+GIS”、“BIM+GIS”、數(shù)字模擬、大數(shù)據(jù)分析等技術，構建了智慧水務系統(tǒng)，實現(xiàn)了業(yè)務管理能力、業(yè)務協(xié)同能力、問題預警能力、決策分析能力、應急處置能力的提升。依托智慧水務系統(tǒng)，福田區(qū)水土保持監(jiān)督管理能力得到大幅提升。

3.1 監(jiān)管對象全掌握

福田區(qū)逐項梳理歷年來已審批(備案)水土保持方案的在建生產(chǎn)建設項目，并全部錄入智慧水務系統(tǒng)。此外，結合遙感調查和住建部門資料，梳理轄區(qū)內免予編報水土保持方案但可能存在水土流失隱患的128個在建生產(chǎn)建設項目，結合2021年汛前檢查結果全面摸清在建生產(chǎn)建設項目水土保持工作現(xiàn)狀，建立水土保持監(jiān)管對象名錄庫，審批(備案)水土保持方案的生產(chǎn)建設項目自動入庫，形成完整的監(jiān)管對象臺賬。

根據(jù)生產(chǎn)建設項目水土流失隱患風險等級、現(xiàn)場存在問題和敏感點，將生產(chǎn)建設項目分為“紅、黃、綠”3個等級進行分級管理，并在智慧水務系統(tǒng)中形成在建生產(chǎn)建設項目“一張圖”，包括生態(tài)控制線、水源保護區(qū)范圍、水務設施、建筑物等基礎信息，做到水土保持監(jiān)督管理項目分布和監(jiān)管重點一目了然。

3.2 項目檢查全閉環(huán)

積極響應“強監(jiān)管”要求，建立生產(chǎn)建設項目日常檢查、暴雨巡查、專項檢查、“雙隨機”抽查相結合的事中事后監(jiān)管機制，開展汛前地毯式摸底排查、汛中對重點項目加密檢(巡)查、汛后核查整改情況工作，抽取12%的項目開展“雙隨機”執(zhí)法檢查，形成年度檢查閉環(huán)。在智慧水務系統(tǒng)中建立完善的監(jiān)督檢查流程，保證水土保持監(jiān)督檢查的規(guī)范性與時效性。根據(jù)“紅、黃、綠”3個等級設定在建生產(chǎn)建設項目的檢查頻次，保證每個項目至少半年檢查一次，到期自動亮燈提醒。智慧水務系統(tǒng)支持檢查報告審批、傳閱、移交執(zhí)法等功能的線上快速流轉，過程留痕可控，實現(xiàn)事件處置閉環(huán)。

3.3 施工現(xiàn)場全可視

將福田區(qū)住建部門的工地監(jiān)控視頻接入智慧水務系統(tǒng)，可隨時查看生產(chǎn)建設項目施工進度和現(xiàn)場作業(yè)情況。在重點工地排水口加裝視頻監(jiān)控和污染物在線監(jiān)控設施，當污染物超過一定標準時系統(tǒng)將自動報警，工作人員可立即查看施工現(xiàn)場和排水口視頻進行確認，并在線通知施工單位立行整改。通過工地現(xiàn)場可視化監(jiān)控和排水口污染物在線監(jiān)測，做到施工現(xiàn)場水土保持可視化監(jiān)管，大幅減少人工巡查工作量，提高監(jiān)管效率。

3.4 溯源排查全支撐

建立福田區(qū)水務設施數(shù)字化檔案，以基礎地理信息、傾斜攝影、三維建模為基礎，構建水務設施三維可視化場景，實時監(jiān)測液位、流量、水質，為淤積分析、污染路徑分析等提供支撐。為鞏固治水提質成效，保障河道長治久清，在河流重要斷面、重要排水口均安裝實時在線監(jiān)測設施，動態(tài)掌握河流水質及排水口溢流情況，且每個排水口均對應明確的排水范圍。建立與河道運營管理單位、排水設施運營管理單位的工作聯(lián)動機制，可在第一時間發(fā)現(xiàn)水土流失事件，迅速開展溯源分析并鎖定嫌疑對象，水政監(jiān)察隊伍1 h內到場查處，全面提高水土保持監(jiān)管時效。

3.5 業(yè)務管理全協(xié)同

搭建一站式水土保持管理平臺，實現(xiàn)水土保持監(jiān)測、審批、監(jiān)督、執(zhí)法、驗收等業(yè)務共享協(xié)同，為生產(chǎn)建設項目水土保持全生命周期監(jiān)督管理提供有力支持。智慧水務系統(tǒng)實現(xiàn)了信息溝通、移動辦公、業(yè)務匯聚等功能，建立了透明、移動、智能的辦公方式。該系統(tǒng)通過打通數(shù)據(jù)壁壘，集聚市區(qū)相關部門數(shù)據(jù)資源，加快推進跨部門、跨層級的協(xié)同共享。

4 結 語

福田區(qū)構建智慧水務系統(tǒng)，大力推動水土保持信息化發(fā)展，實現(xiàn)在建生產(chǎn)建設項目“一張圖”管理，明確水土保持工作重點，推動水土保持監(jiān)督管理工作可視化、信息化、高效化，做到分級監(jiān)管和全時段全過程監(jiān)管，大幅提高了水土保持監(jiān)管效率，值得其他城市借鑒。

相比于水土保持高質量發(fā)展及智慧水利建設要求，目前水土保持信息化發(fā)展仍存在許多不足。一是數(shù)據(jù)傳輸速率慢。受硬件條件限制和基于數(shù)據(jù)安全考慮，數(shù)據(jù)經(jīng)過加密-解密過程在服務器與應用終端之間傳輸，速度受限，加載流暢度不足。二是未完全實現(xiàn)數(shù)據(jù)對接。國家級、省級、市級、區(qū)級各自建設的水土保持信息化管理系統(tǒng)未實現(xiàn)對接，不同系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)信息需要手動重復錄入，增加了基層工作量。三是缺少深層數(shù)據(jù)分析處理。信息化系統(tǒng)提升了水土保持監(jiān)管效率，可對現(xiàn)有數(shù)據(jù)進行匯總統(tǒng)計，但在數(shù)據(jù)智能化分析、深度處理等方面仍有不足。