水务决策支持管理系统方案.doc

XX市决策支持管理系统建设方案1 概述1.1 项目背景按照水利部的要求，在原有信息化基础建设的基础上，利用计算机网络技术、数据库(数据仓库)技术、地理信息系统技术、WEB技术、多媒体技术等,建立某某市决策支持管理系统,搭建决策支持管理信息平台,建设综合数据库，实现区域水资源的水资源量评价、地表水评价与预测、地下水动态与评价、水质监测评价，以及水情分析等，辅助进行水资源的实时管理和调度，建设决策支持综合业务管理系统，为某某市水务的现代化管理提供信息服务和支持,为业务人员办公提供高效的手段，提高效率，从而更好地为社会公众服务。1.2 设计依据1. 中国人民共和国水法，2002年2. 中华人民共和国水污染防治法,1984年3. 中华人民共和国环境保护法，1989年4. 中华人民共和国行政许可法，2003年5. 中华人民共和国城市供水管理条例，1994年6. 取水许可和水资源费征收管理条例，2006年7. 取水许可管理办法，2008年，水利部8. 地表水环境质量标准（GB 3838-2002）9. 地下水质量标准（GB/T 1484893)10. 地下水监测规范（SL/T 18396）11. 生活引用水水源水质标准（CJ 3020-93）12. 生活饮用水卫生标准(GB 57492006）13. 污水排放标准（GB 89791996）14. 城市用水分类标准（CJ/T 30701999）15. 农业灌溉水质标准（GB 508492)16. 农村生活饮用水量卫生标准（GB 11730-89）17. 水文自动测报系统规范(SL612003)18. 国家防汛抗旱指挥系统一期工程总体设计大纲19. 国家防汛抗旱指挥系统一期工程水情分中心初步设计指导书20. 国家防汛抗旱指挥系统一期工程建设技术要求21. 水文情报预报规范(SL12502000）22. 水文情报预报拍报办法23. 水文自动测报系统设备中继机(SLT1801996）24. 水文自动测报系统设备遥测终端机（SLT18-1996）25. 水文自动测报系统通信电路设计规定（SL19997）26. 水利水电工程通信设计技术规程X（DL/T5080-1997)27. 水利部水资文199938号“关于颁发水文基础设施建设实施意见的通知28. 水资源监控设备基本技术条件（征求意见稿)，2008年，水利部29. 水资源监控管理系统数据传输规约（征求意见稿），2008年,水利部30. 水资源实时监控系统建设技术导则（SL/Z3492006）31. 城市水资源实时监控与管理系统建设项目管理办法，2005，水利部32. 城市水资源实时监控与管理系统指导性技术文件,2005年，水利部33. 水资源监控管理数据库表结构及标识符标准（SL 380-2007）34. 水利工程基础信息代码编制规定（SL 213-1998）35. 关于某某市地面水域环境保护功能区的通知，1998年，某某市政府36. 某某水资源实时监测与管理系统项目建议书,2005年,某某水务局37. 计算机软件工程规范国家标准汇编，2003年,中国标准出版社38. 信息技术 软件生存期过程(GB/T 85662007）39. 计算机软件文档编制规范（GB/T 85672006）40. 信息技术 软件工程术语（GB/T 114572006）41. 计算机软件质量保证计划规范（GB/T 12504-1990）42. 计算机软件可靠性和维护性管理（GB/T 14394-1993)1.3 设计原则1) 总体规划、分步实施系统遵循总体规划、分步实施、滚动发展的原则.为使系统能够全面支撑城市管理工作,满足管理工作不断深化与发展的需要，整个系统应该具备技术先进性、功能综合性和适度前瞻性，系统应该在总体规划指导下分步实施，满足当前工作的迫切需要，并随着工作的深化和外部环境的变化，使系统逐步完善。2) 技术规范性与先进性并重保证系统在技术上的规范性与先进性，使系统具有优良的性能。同时，采用国家相关信息化建设的标准规范,按照软件平台、数据库进行系统建设.利用成熟的技术，注重系统的兼容性、可维护性，确保前期投资的有效利用。3) 充分利用现有数据条件充分利用已有软件系统和积累的各项数据.系统应充分考虑利用现有数据的原则,对已有的常用数据要求提供可以导入的数据接口；对市级业务系统的数据要求能实时导入、集成到系统数据库中。通过系统集成将其纳入系统并提供良好的数据资料和运行环境.具备灵活的数据组织和整理功能.4) 系统实用性与易用性相结合充分考虑系统的实用性和易用性，系统的操作界面要求尽量完备和简洁友好，要充分利用图像、图表等比较直观的技术，符合办公人员的操作习惯,并能提供实时、有效、准确的数据信息，为管理部门逐步提高决策的科学化和透明度提供支持,进一步提高管理水平。5) 重视系统安全性与可靠性由于系统涉及大量重要数据，所以一方面系统从硬件底层做到安全可靠，另一方面软件系统制定严格的权限安全体系,确保不被非法窃取。同时，做到数据的实时备份，保证系统可靠的运行.6) 系统结构遵循易管理性和扩充性系统具有开放的接口和灵活定制的功能,能实现对业务、图层、表单、流程、人员、权限等的灵活定制。当需求发生变化时，能在代码级、数据库级少量改动的情况下满足需求的变化。此外，系统具有强大的扩展能力，可以很方便地挂接其它已有系统和新开发的系统，并能与这些系统很好的融合,实现数据共享，并能适应发展的需要和满足不同的需求。7) 遵循界面友好性充分利用图像、图表等比较直观技术界面友好，满足各级领导和业务人员的使用习惯.系统充分利用影像、专题图、渲染图、图像等多媒体技术，利用统计图表、等值线、彩色云图、彩色模数图以及模型技术,直观地向领导和业务人员展示查询的业务数据结果。2 建设目标与任务2.1 建设目标结合水利部对水资源管理的最新指导思路及2007年开展的国家水资源管理系统的整体要求,充分利用先进的数据库技术、GIS技术、计算机网络技术、GPRS技术，以决策支持管理为核心,结合某某市水资源特点,建设和完善以水资源评价、水资源供需平衡分析、水环境分析评价、水资源专题会商为基础,通信系统为保障，计算机网络系统为依托的某某市决策支持管理系统.实现管理数字化的目标。为全面建设节水型社会、保障城市供水安全、保持社会经济可持续发展，提供技术支撑。2.2 建设任务1）实现某某市的决策支持管理的数字化、网络化和规范化，主要信息的快速汇总、统计分析与查询，动态及时准确掌握辖管区域内水资源政务及其管理内容总体状况.2)建立服务于某某市的决策支持管理的数据管理平台，实现决策支持业务数据的集中/分布相结合的存储管理。3)完成某某市决策支持管理核心平台软件建设，形成比较完善的业务管理应用体系，实现主要决策支持管理业务的软件化，基本实现水资源的实时管理和调度。3 项目建设单位概况3.1 项目建设单位与职能项目建设单位:某某市水务局。某某市水务局成立于1990年，有办公室、规划计划科、农村水利科、供水管理中心、防汛抗旱指挥中心、水务信息管理中心等部门.其职能主要包括以下几方面:（1）贯彻执行国家有关水行政水资源开发利用和保护方针、政策及法律、法规、规章；结合本市的实际，研究起草水行政工作的规范性文件，并组织实施。（2)根据全市国民经济和社会发展总体规划，组织编制水利建设发展规划、中长期计划和年度计划，并组织实施;组织有关国民经济总体规划、城市规划及重大建设项目中有关涉水项目审查和技术论证工作。(3）统一管理全市水资源（地表水、地下水、地热水、矿泉水;制定水资源中长期供求计划、水量分配调度方案并监督实施；组织实施取水许可制度，负责水资源费征收工作；发布水资源公报;负责计划用水和节约用水工作；负责水文工作。（4)负责给水、排水与污水处理及回用的行业管理，组织实施排水许可制度,负责水资源费、污水处理费征收工作。（5）按照国家和省资源与环境保护的有关法律、法规和标准，拟定水资源开发利用保护规划；监测江河湖库及其他水体、排水管网排污的水量、水质，审定水域和排水管网的纳污能力，提出水功能区的划分和水环境治理的意见并组织实施。（6)组织、实施水行政监察工作及水行政执法;协调部门间和县区间的水事纠纷;负责水行政复议受理和行政诉讼、应诉工作.（7）组织编制水利工程建设项目建议书和可行性研究报告；组织实施国家水利技术质量标准和水利工作的规程、规范；负责组织和协调城市建设中涉及水利设施的相关业务工作。(8）主管各类水利工程，依照有关水法规管理和保护全市大中型水利工程;负责市属重点水利工程项目建设、施工招投标和质量监督检查、验收工作；组织建设和管理具有控制性的或跨县区的重要水利工程;负责城市水系的管理、监督、运行调度工作;协同相关部门负责重要水利工程的安全监管工作。（9）负责全市农村水务工作,组织、协调农田水利基本建设;组织实施全市水土保持工作；组织实施农村饮水、改水项目；负责农村抗旱、除涝工作.(10）负责协调水务价格和收费政策，研究提出有关水务的价格、税收、信贷、财务等经济调节意见；指导水务行业的多种经营工作，归口管理水库渔业和水利旅游事业；负责水务专项资金、基金使用的监管。(11）承办市委、市政府交办的其他工作事项。3.2 项目实施机构与职责项目实施机构：某某市水务信息管理中心,隶属于某某市水务局。水务局信息管理中心职责主要包括以下几方面：（1）负责编制局系统水务（海洋）信息化中长期发展规划、年度计划及相关技术规范和标准，并组织实施。（2）负责本市防汛信息的收集汇总分析，预测预报并发布防汛水情信息.（3)负责与国家、流域(海区）机构、邻近省市防汛部门，及其它相关单位间的信息传递和指令传输及本市防汛信息工作的协调。（4)组织、协调局系统信息化建设及信息资源的开发和管理、信息技术的应用，指导区（县)水务(海洋)信息化工作，并负责局信息化工作领导小组办公室的日常工作.(5）组织、协调局系统信息化安全工作,负责局系统广域网和局机关局域网的安全管理.（6)负责市水务（海洋)网站和防汛服务网站的运行管理和局系统无线电管理工作。(7）负责本市水务(海洋）信息化人才的培训和水务(海洋)信息化工作的国际、国内合作与交流。（8)协同有关部门负责局电子政务系统的建设和管理。（9）负责编报年度部门预算，经批准后组织实施。（10）承办市水务局（市海洋局)交办的其它事项。4 需求分析4.1 决策支持管理存在问题结合目前某某市的水资源形势，通过对水资源业务管理需求进行分析，可以把当前迫切要解决的问题总结以下几点。1）水资源业务管理手段落后.现有的水资源业务管理手段已经不适应履行水资源管理职能、健全水资源管理制度的要求,不适应社会信息化发展与社会公众的要求,不适应经济社会发展需要，无法满足水资源可持续利用和有效保护的要求。2）已建系统缺乏整合。首先体现在水资源信息共享程度低.目前水资源数据大多储存在基层水利单位，系列不完整、格式不统一,开发利用不充分，信息存储交换共享困难,整合难度大，没有形成可以共享的公共资源，难以为各级政府和全社会对水资源数据的提供共享.其次是技术标准和开发平台不统一,难以实现互连互通,也难以进行滚动开发,抬高了系统开发成本,整体效果难以体现，影响了水资源信息化建设的发展,给水资源实时管理及调度带来了不便。3）系统应用水平参差不齐。由于决策支持管理信息系统建设起步较晚,同时还受到建设资金来源的制约，很多地方仅仅购置了一些设备，缺少相应的软件支持，系统开发建设仅仅是在摸索阶段，因此亟待开发覆盖省、地市、县级各业务方面统一的决策支持管理系统。4.2 系统功能指标合理配置、优化调度宝贵的水资源，对社会经济可持续发展至关重要.由于水资源调配涉及城乡生活和工业供水、农业灌溉、发电、防洪和生态环境等诸多方面，以及上下游、左右岸、地区之间、部门之间利益,问题复杂，具有多目标特性,需要科学高效的决策支持手段。水资源规划配置决策支持需要如下功能：水资源评估、预报、配置、调度和决策会商等内容。对当前水资源的评价，包括水资源数量评价、质量评价、开发利用评价及可利用量评价等;对未来的需水量预测、可供水量预测，在此基础上进行水量供需平衡分析和水资源优化配置,制定水资源保护措施；利用优化目标规划模型等专业技术进行科学调度；模拟出各种条件下水资源的合理配置方案等.水资源调度决策支持包括：年度调度方案、月调度方案、实时调度方案、应急调度方案等辅助编制功能.根据来水情况开展径流预报、制定可供水量分配方案以及不同时段最小下泄流量等；综合运用骨干水库联合调度模型、水资源实时调度模型、枯水期径流演进预报模型等自动生成模型体系，编制多套水资源保护方案、水资源调度预案并进行综合分析评价，供相关领导决策参考。4.3 信息量指标各级系统间的纵向数据分布如下:（1)水资源数据信息存储系统是专业应用系统数据交换和汇集通道,也是水资源公用数据的主要来源；各地市数据信息存储系统为地市水资源管理系统提供公用数据；各县数据信息存储系统为县水资源管理系统提供公用数据.（2）上级系统部分复制下级系统的数据，主要是经过汇总统计等处理的数据，以满足宏观和准宏观管理、决策的需求。（3）考虑数据安全和备份，在上报数据时,水资源管理原始监测数据和评价数据都应该向上级对应的存储系统传输。数据量存储情况如下：日常办公数据存储按每人每天20M计算，20个工作人员一年的数据量为：20*20365=143G日常办公及会议录像数据按每次2G计算，每月录像次数为5次,一年的数据量为：2*5*12=120G通过以上计算，每年的数据存储量约为263G，假如历史数据存储期为一年，那么需要2个500G硬盘来存储数据才能保证数据存储完整性.4.4 系统性能指标（1）稳定性：要求系统软硬件整体及其功能模块具有稳定性。系统应提供724小时的连续运行，平均年故障时间：1天,平均故障修复时间：60分钟。(2）响应时间:本系统总用户数设计为100,按并发用户数为总用户数的10至15%估计，15个并发用户操作性界面单一操作的系统响应时间小于3秒;复杂查询统计分析操作的系统响应时间小于15秒。（3）报错率：峰值情况支持最高20个并发用户,报错率小于1;正常情况支持20个并发用户稳定运行8小时，报错率小于1%的性能要求。(4）可靠性：要求系统数据维护、查询、分析、计算的正确性和准确性.（5）易于维护性:要求系统的数据、业务等维护方便、快捷。用户界面简单可操作性强,熟悉计算机的人员不需要经过特别的培训就可以使用本系统.（6）安全性:要求保障系统数据安全、不易被侵入、干扰、窃取信息或破坏。(7）可扩展性：要求系统从规模上、功能上易于扩展和升级，应制定可行的解决方案，预留相应的接口。(8）适应性:系统在操作方式、运行环境、与其他软件的接口以及开发计划等发生变化时，应具有的适应能力.5 总体建设方案5.1 系统总体思路根据水利部对城市水资源实时监控与管理系统的建设要求,系统总体设计的思路是：统一规划，分布实施;整合现有资源,搭建统一平台;既满足当前需要,又具有兼容性、开发性和可扩展性等.5.2 系统总体架构系统总体架构主要包括数据资源层、应用支撑层、业务应用层、应用交互层。同时,标准规范体系和信息安全体系作为整个系统软件的基础支撑。系统总体架构如下图所示:5.3 系统网络拓扑结构某某市水务局网络包括政务外网和局域网两个部分.政务外网和局域网物理隔离，但可以进行数据交换。水厂通过VPN通道,维护本系统.网络拓扑结构如下图所示：5.4 系统数据共享交换机制为保护已有投资，避免重复建设，对于已有与本系统相关的数据资源,采用数据交换的方式,将数据进行共享。数据交换主要任务如下：(1）制定交换数据库数据接收规范，新建交换数据库。（2）建设交换数据管理系统,实现对发送数据状况的监视、统计。（3)搭建数据交换通道，实现数据的梳理和数据传输入库。本系统的数据交换主要体现在水文、雨量、地下水及水质信息的交换。如下图所示：5.5 数据库设计数据库结构如下：5.5.1 实时数据库实时数据库存储内容包括实时雨水情数据、实时地下水数据、实时地表水数据、实时供水数据、实时取用水数据、实时排污及污水处理数据、实时水质数据等。5.5.2 历史数据库主要存储和水资源相关的历史数据包括地表水水位、流量,地下水水位、埋深，供水水厂及自来水公司年度、季、月、日的历史供水水量、用水高峰及用水低谷时的供水能力,用水大户在用水高峰及低谷时用水量值等数据。5.5.3 基础数据库基础数据库包括水文数据、水环境数据、工情数据、供排水数据、社会经济数据等。5.5.4 业务数据库主要存储各类水资源业务审批、管理的数据，其中包括业务审批过程数据及结果数据，如：取水许可审批信息、水资源论证信息、取水许可证年审数据、取用水计划审批数据等.同时,业务数据库存储水资源公报信息，水资源综合规划资料等。5.5.5 空间数据库空间数据库的建设要按照水资源用图标准建立各种水利专题图。专题图层要与各个综合数据库相联系，将地图基本要素与水利各专业需要相关联,为水利各业务提供基础信息.针对不同层次和业务人员将空间数据库的建设内容划分为基础电子地图、水利基础电子地图及专题电子地图。所有空间数据(包括遥感影像数据）采用图层的方式进行管理。如下图：空间数据库基础电子地图水利基础电子地图专题电子地图5.5.6 多媒体数据库存储系统中的各类水资源业务管理相关的多媒体资料，包括各类文字、图片、声音、视频等数据.5.5.7 决策支持数据库决策支持数据库存储决策支持系统在决策者进行一系列决策干预和操作之后所提供的方案描述信息，这是一个动态结构的数据库，它根据系统的设置和决策者对决策依据的设置来确定库的结构,它的数据库应用程序子系统有结果装入、删除、查询、报表、分析等功能模块。5.5.8 模型库模型数据库是基础数据库、成果数据库与各个模型之间的桥梁，它存储模型计算所必需的输入和输出数据。每个模型都有一个模型数据库，模型数据库由模型输入库和模型输出库组成。模型输入库所存储的是本模型所需要的数据。从概念上分为三部分:（1)基础资料,即实测或调查资料.（2）反馈信息，即数据项不是实测调查资料,而是一个模型的不可缺少的输入，同时又是另外一个模型的输出，后一模型又需要在前一模型运行完成后方可运行，这种信息即为反馈信息.此外，在模型调试和厘定阶段，将数据项用模型之间的反馈迭代功能求出它们的值,这也是用模型之间反馈迭代形式解决水资源决策问题中的非线性关系的有效办法。（3）决策支持系统的信息交换部分，此为决策支持系统运行时模型与模型之间需要传递的信息.5.5.9 数据库管理设计数据维护和管理模块主要实现下面的功能：数据查询、数据修改、数据添加、数据备份和恢复、表结构修改、日志记录等。(1）数据查询：实现特定数据库特定表的全面检索，条件查询；（2）数据修改：对数据库中的基础数据和发现错误的实时数据进行及时的修改；(3)数据添加：向数据库中添加新记录；（4）数据删除：删除数据库中的多余数据；(5)表结构维护:对特定应用情况下发生的数据表结构要求可以方便的调整,前提是不影响任何己经存在的应用；（6）数据备份和恢复：实现双机冷备；(7）日志记录：对系统发生的数据维护、表结构维护和备份恢复事件实现自动记录。5.6 应用支撑系统设计5.6.1 建设原则（1)资源整合:应用支撑平台不仅要支撑新系统，更要实现对原有资源的整合与重用。（2）统一的开发环境：应用支撑平台应提供统一的开发环境,为不同的服务功能提供支撑。(3)信息共享:应用支撑平台应实现业务逻辑与公共服务的分离,保证信息服务的松耦合，以适应业务和环境的不断变化。（4）可伸缩配置：应用支撑平台应根据业务的使用程度进行配置,以保证系统合理的规模和经济性。（5）个性化服务：应用支撑平台能为系统不同的用户提供个性化服务。（6)方便重构和扩展:在应用支撑平台中，系统应能进行重构和扩展。(7）应用支撑平台:将以.Net企业服务总线框架为基本体系，为企业应用服务（包括GIS服务)提供部署与运行环境,并能提供统一身份认证（水利CA)、单点登陆、授权管理、资源调度等服务。5.6.2 建设模式（1）选择的体系结构、支撑平台系统软件及开发运行环境应与国家防汛抗旱指挥系统保持一致，并与其共享相关的数据资源和软件资源。（2)在充分分析水资源业务管理需求的基础上,应明确相应层次和各部分的建设内容，特别是要明确平台内各部分的关系与相互间的数据接口和控制接口。（3)考虑到可能进行分期建设的需要,支撑平台的实施方案，应在完整描述平台整体框架基础上，梳理各期建设内容的相互关系。（4）应用支撑平台与业务应用间的关系，是实施方案的重点内容之一。应在充分分析业务应用需求和建模时，注意支撑平台的要求，给出各业务间的数据关联和控制关联关系，提出业务应用功能与支撑平台间的相互关系，提出业务应用功能与支撑平台间的划分与接口。（5）应用支撑平台应支持水利系统统一的CA认证.（6）应用支撑平台应支持基于GIS的应用.（7）在满足数据与处理分离的基本要求的同时,应用支撑平台应充分考虑实时信息和大数据量数据流应用的特殊要求。(8）应用支撑平台应支持与国家防汛抗旱指挥系统、水利电子政务系统以及其他水利核心业务系统的协同。5.6.3 平台架构为了实现信息共享,有效减少软件重复开发工作量，降低系统运营成本，提高系统对需求改变的适应能力，系统中的业务应用应与数据保持应相对保持独立,尽力减少应用系统各功能模块间的依赖关系，通过定义良好的接口与协议形成松散耦合型系统，在保证系统间信息交换的同时,尽量保持各系统的相对独立运行。系统应采用统分层设计方法，将应用支撑平台划分为基础支撑、应用交互、公共服务、应用组件、应用平台.如下图所示:从上面的分层结构可以看出,每一层分服务都为上层服务所共享，各类应用可以直接使用应用交互层的服务，应用组件提供的服务,甚至可以使用公共服务.各层之间的服务粒度大小不同,应用交互层的粒度是最大的，应用交互层的服务与应用保持着一定的相关性，因此该层中的服务粒度比较大，各类应用可以直接非常方便的使用或者通过组合之后,进行使用。基础支撑层为各类服务的管理提供了必要的支撑。5.7 应用系统设计供水调度包括实时评价、实时预报、供水调度方案编制等内容。5.7.1 水资源实时评价水资源实时评价,主要是指对上一年度、上一时段（汛期、非汛期、季度等)的水资源数量、质量及其时空分布规律,以及水资源开发利用状况进行分析和评价，确定水资源及其开发利用形势等.水资源实时评价主要包括以下内容:1）降水量评价绘制时段（水资源调度中主要需要一日、二日、五日、旬、月）降水量累积降水量等值线图，以反映时段降水量的区域分布规律。计算该累积降水量特征值,判断雨型,分析降水量频率。降水资料校正工作可委托牡丹江水文局完成。降水量评价的目的是为来水预报及后续的水资源调配提供资料.降水量评价需要从牡丹江水文局获得雨量站的雨量值，包括某某市境内和周边的水文站。降水分析的重点区域是团山子水库集水区域，以及梨树水文站下游至某某市出境区间。2）地表水资源量及水质评价根据降水量评价,采用降雨-径流深关系曲线计算地表水资源量,即地表径流量。地表水资源评价与来水预报任务不同，前者为后者准备资料,并为水资源调配决策提供宏观层面的参考信息.地表水水质评价内容包括各评价区地表水的水化学类型、水质状况。包括团山子水库水质评价、两条市区引水渠水质评价、穆棱河河道四个引水渠断面水质评价。3）地下水资源量及水质评价地下水资源量评价主要指穆棱河渗渠的水量评价，提供宏观层面的信息。地下水水质评价的对象为本区域地下水资源可开采量评价的浅层地下水。评价内容包括地下水化学分类、地下水水质状况、地下水水质变化趋势及地下水污染分析等。4)水资源总量评价在穆棱河渗渠的影响下,地表水和地下水相互转化频繁且量大,需具体分析水资源总量与地表水、地下水的关系。5）水资源可利用量评价包括地表水资源可利用量评价和地下水资源可利用量评价。地表水资源可利用量包括团山子水库来水、梨树水文站入境水，以及梨树水文站下游区间来水中的可利用部分。地下水资源可利用量主要指各河流下游河谷、平原地下水，根据地下水观测井资料进行评价。6)水资源开发利用评价按河流水系分区评价，包括地表水、地下水；按供水用途划分为工业供水量、农业供水、生活供水量、生态环境供水；按取水工程分为蓄水工程、引水工程、提水工程、调水工程、井水工程（指自备井、市政水井）等.调查评价上一时段水资源的开发利用情况,分析用水有关指标和供需关系,掌握现状水资源利用的程度、效率、水平及其存在的问题.水资源开发利用的调查评价主要包括以下内容:（1）社会经济资料收集整理统计与用水密切关联的经济社会发展指标。主要指标有人口、工农业产值和国内生产总值（GDP)、耕地面积和灌溉面积、粮食产量、牲畜头数等。根据水利部门掌握的数据或从统计部门获得数据.（2）供水基础设施及供水能力调查统计地表水源工程:主要指蓄水工程、引水工程、提水工程及调水工程等.地下水源工程：主要指利用浅层地下水的水井工程。以及其他水源工程。供水基础设施供水能力在一定时间内变化很小，基本稳定。供水基础设施从水利工程建管部门、供水部门获取。（3)供水量调查统计从供水部门获取资料。（4)供水水质调查分析按地表水源、地下水源及其他水源分别统计生活、工业和农业供水的不同水质供水量.农业用水从水利部门获取数据，工业和生活用水从供水部门（自来水公司）获取,水体水质数据从水利部门获取。（5）废污水排放和面污染调查分析。排污口排放数据从环保部门获取,面污染源数据主要从农业部门获取.5.7.2 水资源实时预报水资源实时预报，分为水量预报和水质预报，水量预报包括地表水资源量预报和地下水资源量预报。利用实时获得的有关水资源信息等，通过所建立的水量和水质实时预报模型,实时预报水资源丰枯形势和污染态势，为水资源合理开发利用和有效治理、保护等提供依据。1）地表水资源量预报根据河川径流的形成机理和产流规律,将穆棱河干流径流量实时预报分为汛期径流实时预报和枯季径流实时预报两种.汛期产汇流机制主要是超渗产流和蓄满产流、超渗与蓄满综合产流模式;而枯季径流主要是遵循流域的退水规律.因此，汛期径流实时预报模型与枯季径流实时预报模型是不同的，需要分别建立预报模型对汛期径流量和枯季径流量进行实时预报.本次设计以枯季径流预报模型为重点,选用回归分析模型；汛期径流实时预报模型，选用分布式水文模型等。地表水资源量预报是在降水量分析的基础上进行的，本系统需开发团山子水库来水日预报、穆棱河梨树下游区间入流日预报，团山子水库预报采用分布式水文模型，梨树下游区间入流预报根据降雨等值线,采用水量平衡法进行预报。周、旬、月及更长时段的水量预报则开发统计型模型.2）地下水资源量实时预报首先分析地下水的形成规律和补给、径流、排泄条件，以及地下水的赋存规律;然后根据抽水试验等确定含水层的参数分区，并利用试验资料和长观资料确定有关水文地质参数；最后利用地下水数学模拟模型,分析和预报地下水资源量、可开采量及地下水动态分布。本系统需开发穆棱河来水预报模型，该模型的基础是地表水来水预报，需在实验的基础上进行开发,要充分考虑地表水转化为地下水的滞后效应、坦化效应。选用统计模型.5.7.3 供水调度方案编制供水调度根据水资源实时评价和实时预报成果，根据调度规则，通过供水调度模型，确定各类水源工程、输水工程和净水工程以及污水处理回用工程等非传统水源工程的联合调度方案.调度方案包括年度调度方案和月、旬、周等调度方案。年度调度方案，为制定年度用水计划、排水计划和计划用水、节约用水等提供决策依据；月、旬、周等调度方案,为制定水资源实时调度计划和应急调水计划等提供决策依据。1）用水计划核定处理(1）区县用水计划受理通过网络获取区县上报的年、月、旬用水计划,对其未来时段的用水量申请进行审批，并提供自动入库的功能.（2）上报年度调度预案和调度方案下发提出年水量分配初步方案后,经与各区县协商后,通过网络直接上报给水资源管理部门审核，由水务局报某某市相关部门批准后，对年度水量分配计划和调度预案进行修正,通过网络转发各区县执行。系统提供一个上报调度预案和下发批准与数据库连接的文档模板，快速完成上报、下发文件编制，自动入库并能在领导审阅签发后通过网络和传真发送给有关单位.（3）上报用水计划与接收调度指令提供一个上报用水计划和接收调度指令并与数据库连接的文档模板，快速完成上报用水计划、接收调度指令.(4）各类公告、通报的发送与接收通过Internet或Intranet将供水调度公告发送到各用水区县，包括各工程来水情况、蓄水情况、水质状况等.在调度期内，随时将供水调度监督检查情况通报发送到各级水调单位，以供各用水单位查询，加强公众监督。（5)统计分析对实时调度方案中的各种数据按工作要求进行统计汇总；对所有的调度指令(电报）、公告、通报,文件、信函等各种上传下达的公文进行分类汇总，如：可随时查阅所发调度指令数量、接受各区县需水报告数量、监督检查次数等等。统计汇总分析的结果以表格、图形方式输出,并可与同期情况进行比较。同时，可以获取的各类水情、水质信息进行统计汇总、分析.(6）文件查阅系统支持用户查阅不同时段、不同类别的文件目录，通过目录可以查到各类文件的件数、文件文号，乃至文件内容,并对各单位缺漏报的信息和文件及时给予提示,以满足用户的需要。2）年度调度方案编制主要包括方案准备、年度供水方案计算、方案管理。年方案编制要求给出水资源各单元逐月分配情况、供需平衡情况等。利用情报分析提供的数据，根据实际业务，按照业务逻辑完成年度供水方案编制的相关计算和分析,并通过数据库服务将结果存入数据库,供方案比选、方案展示所使用。供水方案编制主要包括资料校核、水量损失计算、年内水量分配、水量平衡分析等功能。资料校核功能对提供的来水、用水、工程等数据进行校核,如果数据不满足业务需求则给出提示,通过与决策的交互,按照数据中存在问题的类型和严重性,指示继续进行方案编制、修改供水调度规则或返回情报分析部分.参考用水计划，根据预报来水量和水量分配规则，通过水量分配功能，将水量分配到各用户。以月为单位，求出月内各引水口的过水量、损失水量。年末计算完以后，分析各要素是否满足预先规定的业务规则，不满足则给出相应提示，并通过与决策者的交互决定是否重新制定调度方案.各项计算完成后，通过调度方案自动生成功能,根据预先规定的格式，自动生成满足要求的年度供水调度方案并结果存入数据库.3）周、旬、月及实时调度方案月、旬、周等调度方案在年调度方案的基础上增加一个方案反馈的过程，月水资源实时调度方案对余期年方案进行反馈修改，旬水资源实时调度方案对余期月水资源实时调度方案进行反馈修改.以下主要对实时调度进行设计。（1）水资源实时调度基本概念“实时”（real time）是一个计算机科学用语.“实时”有两层含义，一是“实际发生的时间”，二是“事件驱动，即操作控制对象的信息反作用于操作控制本身。“实时”是与“非实时”相对而言,从时间概念说,“实时”含有几乎是同时发生的意义，着眼的时间单位是秒（s）、毫秒(ms）、微秒（s）。而延伸的“实时”概念可以理解为:一个自动完成的信息传输和处理过程,尽管客观上需要的历时较长一些,也可视为实时的。此外,水文预报是一项“操作，即根据采集到的实时数据完成了一组计算,预报方法本身也有实时操作和非实时操作的区别。控制理论中，实时预报方法的核心是由“新息（innovation）作为事件驱动之由，而新息是最新时刻的预报值与实测值之差.凡是使用新息于预报计算的算法应认为属于实时预报方法。相反水文模型的降雨径流模拟方法，不需要预报对象的信息，给出降雨输入过程便可不断地“预报”出流过程，就是典型的非实时预报方法。水量实时调度过程,是将预报的来水依据一定的规则进行分配，按照可供的水量分给各个用户。但实际的情况下，来水量、用水量是个随机的量，不确定的量，供水调度的过程充满了随机性。譬如对于来水量来说，当某一个时段梨树渠首上游地区下了一场大雨，主要形成了径流而不是对地下水进行补给，也就意味着梨树渠首处的地表水和和下水可利用量（可供开采量）是不一样的，如果这时依按照预先定的时段取水规则进行水量分配，很显然是不合理的，不能实现整个地表地下水的联合调度，影响工程的综合效益。因此这时需要调整水源取水比例，更符合实际情况。由此可见，如何对这种不确定的过程进行跟踪,逐步逼进预先确定的分水目标,是水量实时调度的关键。实时调度与一般优化调度的不同,主要体现在：A。采用的信息不同。一般优化调度主要是根据多年历史资料系列进行计算；而实时调度虽然也要多年历史资料系列,但它更强调对历史资料系统的统计分析和当前及未来若干时段的来、用水的具体情况，即来、用水的预测成果。B。研究内容不同。一般优化调度需要针对长系列资料分析，运用数学规划（如线性规划LP和动态规划DP）进行求解和分析。而实时调度则是寻找适当的预报方法对未来时段的来水和用水过程做出一定精度的预测，以此为基础，对面临阶段和余留期水量做出实时滚动决策,更强调的是用新息更新决策,因而更符合实际。C。提供成果不同。一般优化调度主要提供一些多年平均成果，譬如用于指导水库运行的调度图。实时调度提供的是面临预报期（如年、月和旬）的逐时段的优化成果.D.调度成果实用程度不同。一般优化调度成果提供的是多年平均情况下的各省区配水比例和水库可供水量。然而在实际调度时，来水和用水过程存在很大的随机性，因此一般优化调度决策并非满意解。实时调度没有调度图作为决策依据，它是根据预测来水和用水过程来指导当前的供水调度,所以得出的是满意调度决策。从以上的分析看,实时调度的成败关键在于预报信息的准确性，因此来水、用水预报是实时调度模型当中的核心部分。（2）实时调度的基本方法A。实时调度原则水量实时调度按照总量控制、逐月滚动修正和平行线（分水同比例缩放）的原则，实行全年调控。按不同时期上游来水以及中游用水需求的差异，将全年划分为若干个调度时段，譬如年、月和旬三个阶段，并对不同时期供水调度采取不同的调控方式.调度精度要求高的系统还要将时段细分到日.年度总量控制是前提,在这个前提下，各月的分水情况可以适当调整使整个系统效益最大化。B。实时调度的一般步骤a.供水调度开始，一般要做长期调度计划预案（时间一般为一年),即根据对年度的来水预测，计算出全年的可供水量，然后根据分水比例按月分到各分水口门。b。以长期调度的结果作为中期调度（月）的控制条件,也就是说面临阶段的月调度按长期调度的分配结果为边界条