一、重點(diǎn)流域水源保護(hù)預(yù)警信息系統(tǒng)的建設(shè)意義
（一）水源保護(hù)信息化現(xiàn)狀 隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，全球環(huán)境的日益惡化，水源環(huán)境管理與保護(hù)愈來(lái)愈為人們所重視 ，環(huán)境保護(hù)在實(shí)現(xiàn)人類可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略過(guò)程中扮演著越來(lái)越重要的角色。目前我國(guó)地表水飲用水源保護(hù)區(qū)存在不同程度的安全隱患，部分水源受到不同程度污染的威脅。國(guó)內(nèi)飲用水源保護(hù)區(qū)規(guī)劃保護(hù)工作于20世紀(jì)90年代末才逐步開(kāi)展，中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院（2006）制定了飲用水源保護(hù)區(qū)規(guī)劃技術(shù)大綱，制定了環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)、污染負(fù)荷控制等的技術(shù)規(guī)范。深圳環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院，以其轄區(qū)飲用水源保護(hù)區(qū)為對(duì)象，利用3S建立了信息系統(tǒng)，解決了保護(hù)區(qū)空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)集成和發(fā)布。但是目前多數(shù)國(guó)內(nèi)外飲用水源保護(hù)區(qū)多數(shù)只建立圖譜，多數(shù)綜合管理系統(tǒng)普遍存在的信息服務(wù)功能差，針對(duì)性不強(qiáng)，業(yè)務(wù)分析能力低與不足已成為重點(diǎn)流域水源保護(hù)信息化的瓶頸問(wèn)題。
（二）預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)必要性 第六次全國(guó)環(huán)保大會(huì)上，國(guó)務(wù)院領(lǐng)導(dǎo)強(qiáng)調(diào)做好新形勢(shì)下的環(huán)保工作，關(guān)鍵是要加快實(shí)現(xiàn)“三個(gè)轉(zhuǎn)變”，明確指出要“建立先進(jìn)的環(huán)境監(jiān)測(cè)預(yù)警體系，全面反映環(huán)境質(zhì)量狀況和趨勢(shì)，準(zhǔn)確預(yù)警各類環(huán)境突發(fā)事件?！斌w現(xiàn)了國(guó)務(wù)院領(lǐng)導(dǎo)對(duì)建設(shè)先進(jìn)的環(huán)境監(jiān)測(cè)預(yù)警體系的高度重視。國(guó)務(wù)院印發(fā)了《關(guān)于落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)的決定》（國(guó)發(fā)［2005］39號(hào)），明確提出“以飲水安全和重點(diǎn)流域治理為重點(diǎn)，加強(qiáng)水污染防治。要科學(xué)劃定和調(diào)整飲用水水源保護(hù)區(qū)，切實(shí)加強(qiáng)飲用水水源保護(hù)，建設(shè)好城市備用水源，解決好農(nóng)村飲水安全問(wèn)題。堅(jiān)決取締水源保護(hù)區(qū)內(nèi)的直接排污口，嚴(yán)防養(yǎng)殖業(yè)污染水源，禁止有毒有害物質(zhì)進(jìn)入飲用水水源保護(hù)區(qū)，強(qiáng)化水污染事故的預(yù)防和應(yīng)急處理，確保群眾飲水安全”。為貫徹落實(shí)黨中央、國(guó)務(wù)院的要求，保障人民群眾飲水安全和水源地可持續(xù)開(kāi)發(fā)利用，福建省政府已批準(zhǔn)設(shè)立了全省123縣級(jí)以上和321個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)飲用水源保護(hù)區(qū)，保障全省人民飲用水的安全。重點(diǎn)流域的整治是各級(jí)環(huán)保部門(mén)工作重點(diǎn)之一，尤其重點(diǎn)流域的飲用水源保護(hù)更是重中之重。開(kāi)展重點(diǎn)流域飲用水源保護(hù)預(yù)警預(yù)測(cè)是當(dāng)前環(huán)?？萍脊ぷ髡哧P(guān)注的焦點(diǎn)問(wèn)題，飲用水源保護(hù)區(qū)大部分布在江、河等重點(diǎn)流域中，對(duì)飲用水源地的保護(hù)涉及到廣大人民群眾生活何生命財(cái)產(chǎn)安全，進(jìn)行重點(diǎn)流域飲用水源保護(hù)預(yù)警信息系統(tǒng)研究開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)對(duì)重點(diǎn)流域飲用水源保護(hù)區(qū)管理和決策的動(dòng)態(tài)科學(xué)管理，采用高科技手段，切實(shí)依法保護(hù)飲用水源，保障人民身體健康，維護(hù)社會(huì)穩(wěn)定，全面深入貫徹黨中央國(guó)務(wù)院以人為本、實(shí)踐科學(xué)發(fā)展觀，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
二、重點(diǎn)流域水源保護(hù)預(yù)警信息系統(tǒng)研發(fā)內(nèi)容及關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題
?。ㄒ唬┭邪l(fā)內(nèi)容項(xiàng)目從模型、技術(shù)方法、重點(diǎn)流域經(jīng)過(guò)的城市（縣級(jí)以上）水源地保護(hù)和系統(tǒng)平臺(tái)建設(shè)等方面入手，通過(guò)多種技術(shù)結(jié)合開(kāi)展重點(diǎn)流域飲用水源保護(hù)預(yù)警系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框架、關(guān)鍵技術(shù)和系統(tǒng)研發(fā)。系統(tǒng)以福建省重點(diǎn)流域飲用水源保護(hù)區(qū)為對(duì)象建設(shè)空間數(shù)據(jù)庫(kù)與屬性數(shù)據(jù)庫(kù)。根據(jù)研究目標(biāo)和特點(diǎn)，采取以模型與技術(shù)實(shí)現(xiàn)為重點(diǎn)，系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與運(yùn)用為最終目的研究策略，分步實(shí)施，主要在做好技術(shù)分析和總體實(shí)施方案基礎(chǔ)上，進(jìn)行框架研究、關(guān)鍵技術(shù)研究（系統(tǒng)集成方法）、模型構(gòu)建、開(kāi)發(fā)平臺(tái)軟件。
（二）關(guān)鍵技術(shù) 主要包括：（1）建立環(huán)境敏感性及敏感目標(biāo)倉(cāng)庫(kù)。建立環(huán)境敏感性及敏感目標(biāo)倉(cāng)庫(kù)，福建省重點(diǎn)流域水源保護(hù)區(qū)的空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的重組、集成數(shù)據(jù)，建立預(yù)警管理體系。 （2）建立分析管理模塊。水質(zhì)評(píng)價(jià)、污染負(fù)荷控制分析、風(fēng)險(xiǎn)安全評(píng)價(jià)庫(kù)（風(fēng)險(xiǎn)源數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)）、水質(zhì)綜合降解系數(shù)研究及其綜合分析管理模塊的建立。 （3）建立預(yù)測(cè)模型。飲用水源地保護(hù)預(yù)警系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)建立以擴(kuò)散數(shù)學(xué)模式進(jìn)行有毒物質(zhì)在河流及湖泊中的遷移擴(kuò)散預(yù)測(cè)模型。以地理信息數(shù)據(jù)為支撐，環(huán)境監(jiān)測(cè)信息技術(shù)為手段，實(shí)現(xiàn)基于地理信息系統(tǒng)等技術(shù)與地理學(xué)科緊密地結(jié)合，并建立為飲用水源保護(hù)區(qū)范圍的地質(zhì)地貌、土地利用、周邊環(huán)境等提供專業(yè)應(yīng)用。 （4）研究重點(diǎn)流域水環(huán)境容量。研究重點(diǎn)流域水環(huán)境容量，建立水容量核定體系，確定區(qū)域最大允許排放量，河流水系狀況、水功能區(qū)劃分及目標(biāo)水質(zhì)?；赪ebGIS 基礎(chǔ)平臺(tái)，開(kāi)發(fā)重點(diǎn)流域飲用水源保護(hù)區(qū)的WebGIS系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程瀏覽、放大、縮小、查詢等。根據(jù)水體納污能力，自凈能力等多方面原因，通過(guò)對(duì)周邊污染源的總量監(jiān)控和核定，及時(shí)提出水環(huán)境容量的問(wèn)題，及時(shí)提醒超標(biāo)記錄等。 （5）擴(kuò)散分析預(yù)測(cè)預(yù)警。擴(kuò)散分析預(yù)測(cè)預(yù)警，以應(yīng)急系統(tǒng)為基礎(chǔ)，擴(kuò)散分析為工具，實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)流域污染突發(fā)事故下游預(yù)測(cè)預(yù)警。 （6）建立河道型水源地飲用水安全預(yù)警及應(yīng)急機(jī)制。 搜索目前應(yīng)用比較成熟的物理、生物、化學(xué)處置水華新技術(shù)、新方法， 通過(guò)比較分析， 篩選出若干切實(shí)可行、經(jīng)濟(jì)可靠的應(yīng)急處理方法， 通過(guò)小型試驗(yàn)、中型試驗(yàn)及野外試驗(yàn)篩選適用于研究區(qū)域水華的應(yīng)急處置技術(shù)方法，并進(jìn)行效果評(píng)估、 經(jīng)濟(jì)評(píng)估和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，研究飲用水源地應(yīng)急機(jī)制。（7）建立福建省重點(diǎn)流域水環(huán)境主要風(fēng)險(xiǎn)源隱患企業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)及動(dòng)態(tài)預(yù)案庫(kù)管理系統(tǒng)。對(duì)全省重點(diǎn)流域風(fēng)險(xiǎn)源及其隱患企業(yè)進(jìn)行調(diào)查、評(píng)估，做到環(huán)境事件發(fā)生時(shí)， 可以及時(shí)、 準(zhǔn)確的提取到泄漏品應(yīng)急預(yù)案，判斷危險(xiǎn)品化學(xué)性質(zhì)、理化常數(shù)、應(yīng)急監(jiān)測(cè)方法、應(yīng)急物資處置數(shù)量、位置、處置方法。（8）系統(tǒng)集成與應(yīng)用。依托環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的水質(zhì)數(shù)據(jù)、重點(diǎn)流域水源保護(hù)區(qū)的數(shù)據(jù)、模型分析，模型庫(kù)管理系統(tǒng)、WebGIS系統(tǒng)模擬并集成到預(yù)警體系中，為環(huán)境管理和應(yīng)急指揮服務(wù)。
三、重點(diǎn)流域水源保護(hù)動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)模型
（一）參數(shù)準(zhǔn)備與模型選擇收集研究區(qū)域地形水系等空間數(shù)據(jù)，利用大量的水量水質(zhì)數(shù)據(jù)，氣象數(shù)據(jù)及污染源等各類統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)等，建立重點(diǎn)流域庫(kù)區(qū)參數(shù)庫(kù)，為開(kāi)發(fā)預(yù)測(cè)模型提供基礎(chǔ)參數(shù)。綜合考慮模型實(shí)用程度、模型先進(jìn)性以及模型的可獲得性。選擇流域污染模型（SWAT）、庫(kù)區(qū)水動(dòng)力模型（EPDC）和水質(zhì)生態(tài)模型（WASP），通過(guò)集成建立水源地水環(huán)境動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)模型。
?。ǘ┧吹厮乃|(zhì)時(shí)空變化驅(qū)動(dòng)機(jī)制收集十年以上重點(diǎn)流域相關(guān)歷史數(shù)據(jù)與資料，基于GISRS技術(shù)，重點(diǎn)研究氣候變化、土地利用/覆被變化及水電梯級(jí)開(kāi)發(fā)對(duì)流域庫(kù)區(qū)水質(zhì)水量的影響，從自然過(guò)程與人類活動(dòng)兩方面定量描述水源地水文水質(zhì)的時(shí)空變化驅(qū)動(dòng)機(jī)制。具體包括：（1）庫(kù)區(qū)及入庫(kù)支流的營(yíng)養(yǎng)鹽變動(dòng)特征及規(guī)律；（2）氣候變化的水文效應(yīng)；（3）土地利用/覆被變化的水質(zhì)效應(yīng)；（4）水電梯級(jí)開(kāi)發(fā)的水文水質(zhì)效應(yīng)；（5）整合各方面數(shù)據(jù)資料。
四、結(jié)論
利用模型庫(kù)管理系統(tǒng)、污染源在線監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)、WebGIS技術(shù)及環(huán)境學(xué)原理，通過(guò)對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)信息的采集、統(tǒng)計(jì)、分析，結(jié)合數(shù)據(jù)庫(kù)和地理信息技術(shù)以及污染物擴(kuò)散分析，研究福建省重點(diǎn)流域（以閩江、九龍江、敖江為主）水源保護(hù)的普遍規(guī)律，開(kāi)發(fā)福建省重點(diǎn)流域水源保護(hù)區(qū)預(yù)警信息系統(tǒng)，建立流域飲用水源保護(hù)區(qū)污染擴(kuò)散模型，實(shí)現(xiàn)水質(zhì)評(píng)價(jià)、污染負(fù)荷控制分析、風(fēng)險(xiǎn)安全評(píng)價(jià)和應(yīng)急預(yù)案、預(yù)警等功能，可實(shí)現(xiàn)污染事件跟蹤、模擬、分析，水環(huán)境質(zhì)量實(shí)時(shí)監(jiān)控、預(yù)測(cè)模擬、預(yù)警，實(shí)現(xiàn)水源保護(hù)區(qū)保護(hù)與管理的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化，預(yù)警的有效性，為環(huán)境管理應(yīng)急指揮提供快速、科學(xué)、直觀的決策支持。
