一、重點流域水源保護預(yù)警信息系統(tǒng)的建設(shè)意義
?。ㄒ唬┧幢Ｗo信息化現(xiàn)狀 隨著經(jīng)濟社會發(fā)展，全球環(huán)境的日益惡化，水源環(huán)境管理與保護愈來愈為人們所重視 ，環(huán)境保護在實現(xiàn)人類可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略過程中扮演著越來越重要的角色。目前我國地表水飲用水源保護區(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。國內(nèi)飲用水源保護區(qū)規(guī)劃保護工作于20世紀(jì)90年代末才逐步開展，中國環(huán)境科學(xué)研究院（2006）制定了飲用水源保護區(qū)規(guī)劃技術(shù)大綱，制定了環(huán)境質(zhì)量評價、污染負(fù)荷控制等的技術(shù)規(guī)范。深圳環(huán)境保護科學(xué)研究院，以其轄區(qū)飲用水源保護區(qū)為對象，利用3S建立了信息系統(tǒng)，解決了保護區(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)國內(nèi)外飲用水源保護區(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，針對性不強，業(yè)務(wù)分析能力低與不足已成為重點流域水源保護信息化的瓶頸問題。
（二）預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)必要性 第六次全國環(huán)保大會上，國務(wù)院領(lǐng)導(dǎo)強調(diào)做好新形勢下的環(huán)保工作，關(guān)鍵是要加快實現(xiàn)“三個轉(zhuǎn)變”，明確指出要“建立先進的環(huán)境監(jiān)測預(yù)警體系，全面反映環(huán)境質(zhì)量狀況和趨勢，準(zhǔn)確預(yù)警各類環(huán)境突發(fā)事件。”體現(xiàn)了國務(wù)院領(lǐng)導(dǎo)對建設(shè)先進的環(huán)境監(jiān)測預(yù)警體系的高度重視。國務(wù)院印發(fā)了《關(guān)于落實科學(xué)發(fā)展觀加強環(huán)境保護的決定》（國發(fā)［2005］39號），明確提出“以飲水安全和重點流域治理為重點，加強水污染防治。要科學(xué)劃定和調(diào)整飲用水水源保護區(qū)，切實加強飲用水水源保護，建設(shè)好城市備用水源，解決好農(nóng)村飲水安全問題。堅決取締水源保護區(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)進入飲用水水源保護區(qū)，強化水污染事故的預(yù)防和應(yīng)急處理，確保群眾飲水安全”。為貫徹落實黨中央、國務(wù)院的要求，保障人民群眾飲水安全和水源地可持續(xù)開發(fā)利用，福建省政府已批準(zhǔn)設(shè)立了全省123縣級以上和321個鄉(xiāng)鎮(zhèn)飲用水源保護區(qū)，保障全省人民飲用水的安全。重點流域的整治是各級環(huán)保部門工作重點之一，尤其重點流域的飲用水源保護更是重中之重。開展重點流域飲用水源保護預(yù)警預(yù)測是當(dāng)前環(huán)?？萍脊ぷ髡哧P(guān)注的焦點問題，飲用水源保護區(qū)大部分布在江、河等重點流域中，對飲用水源地的保護涉及到廣大人民群眾生活何生命財產(chǎn)安全，進行重點流域飲用水源保護預(yù)警信息系統(tǒng)研究開發(fā)，實現(xiàn)對重點流域飲用水源保護區(qū)管理和決策的動態(tài)科學(xué)管理，采用高科技手段，切實依法保護飲用水源，保障人民身體健康，維護社會穩(wěn)定，全面深入貫徹黨中央國務(wù)院以人為本、實踐科學(xué)發(fā)展觀，促進經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
二、重點流域水源保護預(yù)警信息系統(tǒng)研發(fā)內(nèi)容及關(guān)鍵技術(shù)問題
（一）研發(fā)內(nèi)容項目從模型、技術(shù)方法、重點流域經(jīng)過的城市（縣級以上）水源地保護和系統(tǒng)平臺建設(shè)等方面入手，通過多種技術(shù)結(jié)合開展重點流域飲用水源保護預(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)以福建省重點流域飲用水源保護區(qū)為對象建設(shè)空間數(shù)據(jù)庫與屬性數(shù)據(jù)庫。根據(jù)研究目標(biāo)和特點，采取以模型與技術(shù)實現(xiàn)為重點，系統(tǒng)開發(fā)與運用為最終目的研究策略，分步實施，主要在做好技術(shù)分析和總體實施方案基礎(chǔ)上，進行框架研究、關(guān)鍵技術(shù)研究（系統(tǒng)集成方法）、模型構(gòu)建、開發(fā)平臺軟件。
（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)倉庫。建立環(huán)境敏感性及敏感目標(biāo)倉庫，福建省重點流域水源保護區(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)評價、污染負(fù)荷控制分析、風(fēng)險安全評價庫（風(fēng)險源數(shù)據(jù)倉庫）、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)測模型。飲用水源地保護預(yù)警系統(tǒng)的開發(fā)建立以擴散數(shù)學(xué)模式進行有毒物質(zhì)在河流及湖泊中的遷移擴散預(yù)測模型。以地理信息數(shù)據(jù)為支撐，環(huán)境監(jiān)測信息技術(shù)為手段，實現(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）研究重點流域水環(huán)境容量。研究重點流域水環(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，開發(fā)重點流域飲用水源保護區(qū)的WebGIS系統(tǒng)，實現(xiàn)遠程瀏覽、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，通過對周邊污染源的總量監(jiān)控和核定，及時提出水環(huán)境容量的問題，及時提醒超標(biāo)記錄等。 （5）擴散分析預(yù)測預(yù)警。擴散分析預(yù)測預(yù)警，以應(yīng)急系統(tǒng)為基礎(chǔ)，擴散分析為工具，實現(xiàn)重點流域污染突發(fā)事故下游預(yù)測預(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， 通過比較分析， 篩選出若干切實可行、經(jīng)濟可靠的應(yīng)急處理方法， 通過小型試驗、中型試驗及野外試驗篩選適用于研究區(qū)域水華的應(yīng)急處置技術(shù)方法，并進行效果評估、 經(jīng)濟評估和風(fēng)險評估，研究飲用水源地應(yīng)急機制。（7）建立福建省重點流域水環(huán)境主要風(fēng)險源隱患企業(yè)數(shù)據(jù)庫及動態(tài)預(yù)案庫管理系統(tǒng)。對全省重點流域風(fēng)險源及其隱患企業(yè)進行調(diào)查、評估，做到環(huán)境事件發(fā)生時， 可以及時、 準(zhǔn)確的提取到泄漏品應(yīng)急預(yù)案，判斷危險品化學(xué)性質(zhì)、理化常數(shù)、應(yīng)急監(jiān)測方法、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)境自動監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的水質(zhì)數(shù)據(jù)、重點流域水源保護區(qū)的數(shù)據(jù)、模型分析，模型庫管理系統(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、重點流域水源保護動態(tài)預(yù)測模型
（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)計數(shù)據(jù)等，建立重點流域庫區(qū)參數(shù)庫，為開發(fā)預(yù)測模型提供基礎(chǔ)參數(shù)。綜合考慮模型實用程度、模型先進性以及模型的可獲得性。選擇流域污染模型（SWAT）、庫區(qū)水動力模型（EPDC）和水質(zhì)生態(tài)模型（WASP），通過集成建立水源地水環(huán)境動態(tài)預(yù)測模型。
?。ǘ┧吹厮乃|(zhì)時空變化驅(qū)動機制收集十年以上重點流域相關(guān)歷史數(shù)據(jù)與資料，基于GISRS技術(shù)，重點研究氣候變化、土地利用/覆被變化及水電梯級開發(fā)對流域庫區(qū)水質(zhì)水量的影響，從自然過程與人類活動兩方面定量描述水源地水文水質(zhì)的時空變化驅(qū)動機制。具體包括：（1）庫區(qū)及入庫支流的營養(yǎng)鹽變動特征及規(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）水電梯級開發(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
利用模型庫管理系統(tǒng)、污染源在線監(jiān)控數(shù)據(jù)、WebGIS技術(shù)及環(huán)境學(xué)原理，通過對環(huán)境監(jiān)測信息的采集、統(tǒng)計、分析，結(jié)合數(shù)據(jù)庫和地理信息技術(shù)以及污染物擴散分析，研究福建省重點流域（以閩江、九龍江、敖江為主）水源保護的普遍規(guī)律，開發(fā)福建省重點流域水源保護區(qū)預(yù)警信息系統(tǒng)，建立流域飲用水源保護區(qū)污染擴散模型，實現(xiàn)水質(zhì)評價、污染負(fù)荷控制分析、風(fēng)險安全評價和應(yīng)急預(yù)案、預(yù)警等功能，可實現(xiàn)污染事件跟蹤、模擬、分析，水環(huán)境質(zhì)量實時監(jiān)控、預(yù)測模擬、預(yù)警，實現(xiàn)水源保護區(qū)保護與管理的數(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。
