成都市饮用水源安全监控信息化建设调查报告

 成都工业学院

陈传伟  周 筝  任昭绪  李 纯  程 姝  吕晶晶  邱士安

 2013.11

1 成都市水资源与水源地状况

1.1 成都市水资源现状

成都市水资源总量274亿立方米，主要分属于岷江、沱江和青衣江三大水系，其中岷江流域面积10670平方千米，占全市总面积的85.8%，流经市区的沙河、府南河、清水河、摸底和都源于岷江支流。岷江成都段在都江堰鱼嘴处被分为外江和内江两大水系。岷江（外江）水系包括南河、岷江正流金马河及金马河以西的黑石河、沙沟河和发源于西部山区的支流西河、斜江河、蒲江河等。岷江（内江）水系流域系指以都江堰宝瓶口为顶点、龙泉山为底部的冲积扇型地域，包括江安河、走马河、徐堰河、柏条河四大干渠，其下再分支为无数人工支渠、斗渠，水网密布，使各支流间相互贯通。

按目前成都市人口1125万人计(2010.11,常住人口1404.76万人,2012年底,1635万人)，成都市人均水资源量为798.4立方米，加上岷江等过境河流量，成都市人均水资源量为2435.5立方米。预测到2030年成都市人口增至1152万时，成都市人均水资源量为779.7立方米，实际可利用人均水资源量降为2378.4立方米。虽从数据上看在未来一段时间内，成都市人均水资源量仍处于1700立方米警告值以上，但由于其水资源总量构成中过境水量占67.2%，不仅受上游来水量及水质影响大，而且随着下游生产生活用水需求的增加，其实际可利用量还将进一步降低。因此未来成都市水资源的形势仍十分严峻。

除了水资源短缺问题，随着城市化进程的飞速发展，水环境污染问题尤为突出。岷江上游森林植被的锐减导致岷江总体流量逐渐减少，成都市生产和生活用水尚可得到满足，河流生态和环境用水则已严重不够。岷江上游阿坝州境内的工业企业大多沿江而建，缺少污染治理，三废直接排入江中使得入境水质不断恶化。2011年岷江水系水质为轻度污染，主要污染河段出现在岷江（内江）水系的府河、江安河、沙河，主要污染指标为氨氮、总磷、化学需氧量。岷江（内江）水系水质为中度污染， 25 个监测断面中Ⅰ～Ⅲ类水质断面所占比例为48%，劣Ⅴ类水质断面所占比例为28% ，主要污染河段出现在府河、江安河、南河、沙河，主要污染指标为氨氮、总磷和化学需氧量。水污染治理速度赶不上污染增加的速度，使部分流经中心城区的大小河道部分水质甚至达到劣Ⅴ类。

成都市不少城镇的饮用水源也受到污染，饮用水中有机物含量增加会导致致癌、致畸、致突变的潜在威胁，重金属使人中毒，水污染也大大增加了饮用水源中致病微生物的数量，应引起高度重视。水污染防治的最终目的是确保人民的身体健康，因此要把安全饮水的保障作为水污染防治的重点。

1.2 成都市饮用水供水情况

近年来，随着成都上游区域人口增多和经济发展，一些企业的排污量很大，对饮用水水源造成较大影响。同时，饮用水水源地上游来水的质量、饮用水保护区及上游区域的工农业污染源、加油站等危险品贮存场所、危险品交通运输等，也都是影响饮用水安全的因素。

目前成都市中心城区有自来水六厂、二厂、五厂共3座水厂，其中建造年代相对久远的水二厂和水五厂一般情况下占中心城区供水总量的15%左右，水六厂承担着供水总量85%以上的供水任务。目前水六厂、二厂、五厂3座水厂的日供水能力为178万吨左右。水六厂的取水口和水源地保护区均在郫县境内，水二厂和水五厂的水源地上游也是郫县。因此，郫县的饮用水水源直接关系着成都一千多万人的饮用水安全。

为缓解成都市供水矛盾，成都市水七厂目前正在建设中，该项目现已落户郫县唐昌镇留驾村。厂区规划占地约450亩，将从徐堰河和柏条河同时取水，取水口位于成都自来水六厂的取水口上游，设计日供水能力100万吨，先期计划实现供水能力50万吨，2013年建成投产。

成都市供水六厂和供水七厂都落户郫县，郫县现在和将来都承担着成都市供水的重担，成为成都市最大的饮用水水源保护区。进一步摸清郫县区域水源地附近污染源情况和变化趋势，对供水安全和水源地保护工作十分重要。

1.3 成都市郫县区域水源地保护区情况

成都市自来水六厂自1986年始建以来，一直以郫县境内的徐堰河为主要取水河道，柏条河为辅助取水河道取水。根据《成都市饮用水水源保护条例》和《成都市自来水一、二、五、六厂水源保护区划分实施方案》，成都市自来水六厂饮用水源保护区分为保护禁区、一级保护区、二级保护区和准保护区。郫县主要涉及饮用水源保护禁区和一、二级保护区，陆域范围共40.8平方公里，涉及三道堰、新民场、唐元、唐昌、安德5个镇，29个村。

根据成都市城市建设和供水体系规划，目前市上正在启动建设成都市自来水七厂。按照规划方案，拟建的自来水七厂，其水源仍然选取郫县境内的徐堰河和柏条河，厂址初步定在唐昌镇留驾村。按照该规划方案和《成都市饮用水水源保护条例》规定，成都市自来水七厂建成后，经初步测算，郫县又将新增20平方公里的陆域范围被列入饮用水源保护禁区和一、二级保护区，共涉及唐昌、安德2个镇、10个村。

饮用水源保护工作安全是涉及千家万户的政治任务，保护任务非常重要。近几年，涉及饮用水安全的污染事故频发，哈尔宾吉林市化工厂爆炸污染松花江、沱江河化工污染、龙江河镉污染，郫县徐堰河、柏条河饮用水源地的保护直接关系着成都市饮用水安全和水质好坏，社会责任及其重大。

目前，郫县饮用水源地有两大特点：一是采用双水源取水，建立应急水源工程。针对水源存在的潜在污染风险，成都市制定了较为完善的应急预案。作为成都市的供水主力，自来水六厂日供水量140万吨，为城区80%以上人口提供饮用水。为保障供水安全，水六厂在设计之初就秉持着双水源的取水方式，以防不时之需。在徐堰河、柏条河两条取水源中，一旦有一条发生污染，水六厂将会立即启动应急机制，关闭污染河流和水厂间的进水闸，只采用另一条河流做水源。上下游之间也建立了良好的信息沟通渠道，如果上游的都江堰市发生水体污染，都江堰市将及时通知成都市和郫县，以便下游能快速采取应急措施。成都市还在建设磨儿潭应急水源工程，该水源工程位于都江堰市，选址为紫坪铺至都江堰鱼嘴之间的一处河滩地，占地1000亩、库容不小于620万立方米，以满足主城区4天应急供水为目标，以岷江和发源于都江堰龙溪－虹口自然保护区的白沙河为双水源。二是开创湿地保护水源的新模式。在水源地保护上，成都市开创了湿地保护新模式。成都市在水六厂周围原有湿地的基础上，打造了云桥湿地，这是四川省首个饮用水水源保护区域内的湿地。湿地被称为“地球之肾”，可以调节降水量不均所带来的洪涝与干旱，增加水源涵养能力。同时，湿地还是天然净水器，可以减缓水流速度，净化水质。目前，云桥湿地已经初具天然湿地的多重功能。预计再经过两年的连续恢复，云桥湿地将形成相对完整的水环境，成为展示四川省西部平原独有的生物多样性景观和成都市优质水源地基础的一个平台（见图1、图2、图3）。此外，在日常保护中，成都市还开展了排污口取缔、违法建设项目清拆及关闭、入河支流小流域污染综合治理、饮用水水源地环境预警监控体系建设、饮用水水源地应急能力建设（包括建立应急物质贮备库等）、水源生态涵养林保护与建设等一系列工作。

2 成都市饮用水源安全监控信息化建设

2.1 数字环保简介

“数字环保”是以环保为核心的，由基础应用、延伸应用、高级应用和战略应用的多层环保监控管理平台集成的系统，具体包括环境测控跟踪系统、环境预测预报系统、污染源平面显示管理系统、污染源异动跟踪报警系统、环境状况领导速查系统、环保增值业务系统、排污收费系统、环境GIS系统、污染事故预警系统、环保业务工作流管理系统、环保动态仿真系统、环保决策支持系统和分布式万维拟境系统等系统，其基本实施过程就是将信息、网络、自动控制、通讯等高科技应用到环保领域，实现环保的数字化。“数字环保”描述了环境保护工作的美好情景：将数字技术融进环保，在办公室就可以实现环保的各种功能，如环保监理人员足不出户就可以了解污染源排放的详细情况，并对排污事件进行相关处理；环保管理机构实现“视频会议”、“无纸作业”、“网上沟通”；观测者、操作者和决策者都可浸入到数字化信息的多维图像里面，用声控或各种感应交互工具，直接调动和分析数据，监控环境的动态变化，制定优化的环境治理方案；专家们可以利用互联分布式万维拟境中心，来模拟环境变化对濒危物种的影响，并制定有效措施保护生态多样性；学者们可以利用数字环保开展学术研究，包括了解人类和环境之间的相互依赖的关系等。

2.2 郫县饮用水源管理平台建设背景

根据环境管理部门对数字化环保的需求，可以将环保数字化建设内容分为：核心业务数字化、综合业务数字化、环保业务整体数字化。

核心业务数字化主要是对环境管理中的核心管理业务进行数字化，例如在线监测、环境事故应急、污染源减排、污染源普查等业务。

综合业务数字化是根据环境管理需要，通过搭建综合业务平台实现相关环境业务解决方案的系统整合。

环保业务整体数字化是对环境管理相关的所有核心业务的数字化，通过综合业务系统平台的搭建，融环境在线监测、环境事故应急、污染源减排、污染源普查、环境地理信息系统、环境综合业务等多个解决方案于一体，实现环境管理的系统化、网络化、信息化。

郫县作为成都市重要饮用水源地，地处都江堰灌区上游，内江四大干渠流经县境，构成县内8条干渠总长158公里。境内的成都市自来水六、七厂承担着成都市800余万人的用水需求，水源保护工作责任重大，使命光荣。

为加强成都市饮用水源保护，成都市市政府建立了饮用水源生态补偿机制，每年从市财政划拨6千万用于郫县饮用水源保护工作，郫县饮用水源数字管理平台项目成为成都市饮用水源生态补偿重点项目之一。

2.3 郫县饮用水源管理平台建设内容

2.3.1郫县饮用水源管理平台简介

郫县饮用水源管理平台是基于数字环保应用，围绕饮用水源保护搭建的监控平台。2012年启动平台建设，2013年6月建成试运行，总投资1000余万元。

平台按“数字环保”建设内容和要求，本期重点突出郫县饮用水源保护实施内容，进行整体设计和各类门户系统集成，预留了应急调度指挥、OA自动办公，建设项目管理、移动执法等后期系统扩展空间。

平台建设的主要内容有：环境监控中心、监控机房和中心平台六大系统建设（环境地理信息系统、视频监控系统、污染源在线监控系统、苏家堰在线截污系统、网格化巡查监管系统、一厂一档系统）。

2.3.2郫县环境监控中心六大系统

（一）环境地理信息系统

该系统是基于一张地理信息系统图（Gis），涵盖整个郫县设计监控点位，并以饮用水源地为重点，建立集水源保护、污染源、河流、乡镇、截污闸、视频等6个专题于一体的“一张图”展示决策系统。

（1）水源保护专题

郫县是全省和全市最为重要的饮用水源保护地，境内的徐堰河、柏条河是成都市自来水六厂的重要水源，成都市自来水六厂位于郫县三道堰镇，日供水140万吨，承担着成都市800万人供水任务。饮用水源保护区划分为保护禁区、一级、二级和准保护区，涵盖郫县40.8平方公里的陆域面积，涉及5个镇，32个村，3.8万余人。

位于郫县唐昌镇的成都市自来水七厂一期项目于2013年6月建成并投入试运行，与水六厂相互调剂向中心城区输水，总体设计能力100万吨/日，一期供水量50万吨/日。

在GIS地图上可以快速调取2个自来水厂的具体位置、建设时间、日供水量、供水人口等信息。

（2）河流专题

介绍保护区河流情况：水源保护区涉及三条河流，徐堰河、柏条河和柏木河。徐堰河是成都市自来水六厂主要取水河流，柏条河是辅助取水河流，柏木河为农灌汇入河流。

在GIS地图上，可以查看每条河流起水地、流经区域、取水月份等相关信息。

（3）乡镇专题

水源保护区涵盖郫县5个镇，分别为--唐昌镇、唐元镇、安德镇、新民场镇、三道堰镇（见图4）。

在GIS地图上可以分别查看每个镇保护区级别、面积、行政村数量、辖区人口等信息。

（4）视频专题

如郫县唐元镇吕仙桥的实时监控视频图像，吕仙桥位于郫县境内的交通主干道沙西线路段，日常车流量大，危险事故发生机率高。所以对郫县饮用水源地的徐堰河，柏木河，柏条河三条河流的关键河面及道路桥梁进行实时视频监控，同时通过视频智能分析服务器，对道路桥梁车辆侧翻及关键河段的垃圾倾倒等环境事件进行自动报警、录像取证，为及时发现和处置环境安全隐患提供视频录像资料。

（二）视频监控系统

系统围绕郫县饮用水源地三条河流：徐堰河、柏木河、柏条河架设34个视频监控点位（见图5），主要针对关键河面及道路桥梁等进行实时监控，只要输入需要查看的点位编号或名称，就能快速调取相关视频画面，并能够查看报警统计、视频回放等信息。

（三）污染源在线监控系统

通过对已安装在线监控设备的企业进行智能化改造，获取污染源监测数据和设备运行状态数据，实时对重点污染源污染物排放情况进行监控，预防企业超标排放引发环境污染事故。

共将县域35家重点企业纳入了监控范围（污水处理厂及末端14家，重点企业21家），并将实时采集到的排污数据存储至数据库中（数据库可存储3年的数据，并在3年后将历史数据自动转存至备份服务器）。

通过系统平台可查看污染源在线实时监控数据（见图6）。

企业数据超标时系统能发出自动报警，提醒工作人员处理超标事件，并加以记录。

通过系统平台工具可方便查询企业的历史数据，并对企业排污情况作全面了解，优化企业环境管理。

同时，系统自动生成数据报表、历史曲线图等，为污染源环境管理服务。

（四）苏家堰在线截污系统

在位于自来水厂取水口上游柏木河河段的苏家堰修建智能截污闸（见图7），并在此安装一体化监测水站，对异常数据进行预警和报警，一旦发现环境威胁，中心端平台可自动或手动向截污阀发送反控指令，关闭截污阀，阻止污染物直接进入饮用水源河道，确保水源安全。同时，苏家堰在线截污闸视频画面叠加监测数据在监控中心大屏上实时显示，有利于管理人员随时直观掌握现场相关情况。

苏家堰在线截污系统有以下两大功能：

1、远程控制功能：截污闸系统所有监测数据和运行状态上传至环保局监控中心，管理人员可通过数据和视频查看截污闸系统运行状态，并视情况远程控制截污闸。

2、污水分流功能：截污闸关闭后，将受污染水源引入人工灌溉渠，为后期快速治理污染争取时间。

（五）网格化监管系统

通过建立饮用水源保护区网格化巡查管理机制，划分巡查区域、成立巡查队伍、明确巡查任务，落实考核奖惩，实现饮用水源保护区实时监控、预警和动态管理。本期共对饮用水源保护区徐堰河、柏条河总长54.5公里，陆域面积40.8平方公里，每个网格按长度4-6公里，纵深500米，划分19个巡查网格，并设置网格地理界桩（见图8）。配备34个巡查终端（2个单兵巡查和32部手机）、3个移动执法箱、4个领导指挥终端（IPAD）。

（1）污染源专题：展示出饮用水源保护地15家重点企业分布情况，当具体点击某个企业的时候，可以查看该企业的概要情况(企业的名称、地址、环保联系人、电话等)，同时还可以查看企业的详细信息。

（2）人员专题：主要展示了乡镇巡查人员的任务完成情况及人员巡查轨迹。

（3）片区专题：则展示出环境监察大队的水源保护区巡查小组对水源保护区的巡查情况及人员巡查轨迹。

（4）险情专题：主要是展示巡查人员上传的所有的险情情况。通过点击查看险情详细，可以看到巡查人员是在何时、何地上传的险情，以及相应的险情的照片、录音、录像资料。

（六）污染源一厂一档管理系统

建立郫县35家重点监控企业为基础的环境数据档案库，实现辖区内污染源数据集中统一管理应用（见图9），污染源从“诞生”到“消亡”的全过程管理，为其他系统提供了关于污染源企业的信息支撑。

以安德污水处理厂为例：当前企业档案主要由基本信息、管理属性、环境属性、工业污染源信息、排口信息、产品原料、治理设施、工艺流程、清洁生产、照片资料、总量减排等组成，通过详尽的企业档案为环保局开展日常监管工作提供信息化支撑。

在一厂一档中，还可以针对企业类型、行业类型等进行汇总统计。以企业类型为例：可以看到当前郫县35家重点监控企业中共有固废处理厂5家、污水厂14家、小型三产1家、一般企业15家，同时，针对统计结果可以进行图表化的动态展示。

2.4 水源保护区规划图和具体监控点位

为水源保护区规划图，绿色带状地带为一级保护区，紫色带状地带为二级保护区，黄色带状地带为准保护区。根据相应要求和水源水质敏感重点监控地区，设定以下监控点位，见表1。

3水源地水质安全监控和信息化建设总结与建议

3.1 总结

郫县饮用水源数字管理平台项目是成都市饮用水源生态补偿重点项目之一，充分体现了水源地水质安全监控与信息化建设在水源保护中的重要作用。郫县水质安全信息化监控今年刚基本建成，属于起步阶段，建成了“数字环保”的基本网络和平台，对保护区桥梁、敏感路段、重点支流、重点污染源等进行实时监控，建立水源保护区网格化巡查机制，能够及时发现和处置一些环境问题，为实现水源保护实时监控、预警和全方位监管起到了重要作用。

3.2 建议

构建数字环保，单靠政府力量或某大学、科研机构远远不够，排污企业、环保公司、IT企业以及众多的大学、研究所、政府部门等都应积极参与。经过调查工作，可以看出郫县水源地保护工作初见成效。针对成都市郫县饮用水源地信息化建设现状和“数字环保”的理念，我们提出以下几点建议：

<!--[if !supportLists]-->（1）       <!--[endif]-->进一步完善基础数据库建设工作

    基础数据库建设是信息化建设的基础，数据采集要准确、详尽、及时、连续。

<!--[if !supportLists]-->（2）       <!--[endif]-->提高视频监控系统点位密度

视频监控系统监控突发性污染事件，针对敏感点位和重要点位，数量有限，在水源地较大的保护区域范围内难免有死角。建议在水源保护区内可以依托天网系统，一来不用重复建设，二来监控更到位，提高监控点位密度。

<!--[if !supportLists]-->（3）       <!--[endif]-->增加污染源在线监控内容

污染源在线监控系统应增加水环境和大气环境监控内容。目前污染源在线监控系统仅针对企业排污进行监测，而一般企业排污情况只包括废水、废气和废渣，如果只监控三废而不对水环境和大气环境整体进行监控，得不到环境的全局性数据。

（4）增加一厂一档系统中建档厂矿企业数量

目前建档厂矿企业为35个，数量较少，应把中小型企业也纳入监控的对象中。现在中小型企业数量增加迅速，排污量剧增，部分中小型企业还存在偷排行为，应多给予监管。

综上，成都市水源地监控与信息化建设才刚起步，政府需要提供大量资金和统筹规划，企业单位也需要大力支持配合，按照“需求牵引、统筹规划、阶段发展、共建共享”的方针，分布实施，期待“数字环保”的宏伟构想在不久的将来能够实现。