背景
水环境治理是生态文明建设工作中的关键性内容，同时，近期召开的二十大明确提出：要深入推进环境污染防治，统筹水资源、水环境、水生态治理，推动重要江河湖库生态保护治理，基本消除城市黑臭水体。因此，水环境污染问题仍需高度重视。
水环境污染原因复杂、影响因素较多，在治理过程中需要综合考虑多方面因素，采取多种措施进行综合整治。同时，水环境污染问题易反复，后期维护也是水质长久保持的重要内容，因此，更科学、智慧、高效的技术方法在水环境综合治理中应用是非常必要的。
随着智慧城市理念的提出，全国打造智慧水利的大背景下，智慧水务在水务行业应用也日渐成熟。智慧水务概念较大，利用物联网、云计算、大数据、智慧传感等多种技术融合，为水务行业提供智慧化服务，涵盖了水务领域各个方面，可以应用于水厂、管网、水利、流域治理等多个水务行业，通过将最新的信息技术与水务技术融合，促进了水务现代化，提升水务行业的统筹管理和公共服务能力。水环境治理是一个综合性的工程，其中涵盖多个水务行业相关内容，智慧水务在水环境综合治理中的应用，可以为其提供良好的技术支撑和数据平台，通过物联网实现实时在线监测、监视、控制、预判、排查等多重作用。提高生产、运维管理效率，使得水环境综合治理过程中实现长效管控、高效运维、联合调度、互动交流等多重功能。
智慧水务在环境综合治理中的应用实例
（1）新凤河
北京市大兴区北部的新凤河，在流域综合治理工程中搭建智慧水务管理平台，包括水环境、水生态、水安全、水资源四水模块，通过水务一张图、智慧运维、统一平台、日常任务、应急任务、生产调度等模块实现对河道水文、水质进行实时监测、河道沿岸视频监控、语音广播、智慧照明，通过监控中心对系统监测到的数据进行采集、分析、整理，实现智慧管理。[1]根据智慧水务平台反馈的信息可精准地找到存在的问题，如水质异常、设备故障、排口排污、非法破坏等，通过表格、电子地图、网络拓扑、eSight 等方式体现在线及报警信息，使新凤河流域综合治理工程在后期的运行和维护过程中能够更科学、更高效、更便捷的实现统筹管理。
（2）坪山河流域
坪山河流域智慧水务系统结合物联网、云计算、大数据以及地理信息系统等关键技术建立了一个空基、天基、地基一体化立体监测系统，用于防洪管理、水资源管理、水环境管理和水生态管理四大业务领域，实现对流域雨量、水位、流量、水质、视频、遥感等的实时监测，针对日常状态和应急状态的情况进行不同反馈，全面支撑坪山河流域的实时动态，便于流域治理和管理需要。[2]
（3）梧桐山河流域
梧桐山河流域智慧水务系统基于Web服务的3层B/S结构设计，划分为 “三层、五智能”，三层包括界面层、应用服务层、数据库层，五智能包括“智能感知、智能组合、智能调度、智能预警、智能学习”，构建以管控预报预警体系、河网联合调度体系、管控业务自动化流程化体系为核心的管理模式对各体系进行智能化数据采集，对流域水情实时计算模拟，对设备设施的运行、流域水质、水位等数据进行实时自动化分析及预警，最终将流域内相关信息多数据源融合集中展示在GIS图上，实时预报演算、识别分析，实现防汛安全管控、水质安全管控、工程安全管控、流域河道管养四个主要方面系统性管理功能。[3]
智慧水务在水环境综合治理中的功能
通过智慧水务在实际应用中的实例总结分析，智慧水务是一个灵活的、开放的系统，其架构需要根据项目具体情况进行资料收集、实地调研，并对现状情况进行综合评估和需求分析，结合项目实际资金情况及项目的实际需求，最终确定智慧水务总体方案。一般情况下，水环境综合治理中智慧水务的设计总体上是围绕水环境治理工程的四大模块水环境、水生态、水安全、水资源的功能需求进行，根据阶段分又可分为生产运行、运维养护、应急处置、共享调度，经验互动。
将智慧水务在水环境综合治理总的主要应用总结为以下几个主要方面：
（1） 生产运行
设备方面：在水环境综合治理中，有较多设备，如截污设备、净化设备、泵组、闸门、电源监控设备等。通过设置PLC监控系统，对各个设备的启停进行自动化控制，对危险情况进行及时报警，并将设备运行工况上传至监控中心进行统一管理。通过智慧水务系统实现精准、快速的对设备进行控制，及时发现设备异常，实现设备的统一控制，防止误操作、未及时操作等情况的发生，减少生产中人员的投入。当平台发出报警信息或者巡检发现异常时，立即对问题进行识别、记录，按照问题发生的紧急程度进行报警，并提供初步的技术支持，视具体情况是否向上级报备，经问题调查和诊断，提供解决方案并形成闭环反馈。
监测方面：水环境综合治理中主要的监测指标包括水质、流量、水位、雨量、气象等。通过在线监测设备对考核断面、支流汇入、设备进出水等的水质进行在线监测，并对数据进行模型构建，一旦水质出现问题，及时做出判断，采取措施，并通过模型对水质问题进行预判；对闸门、溢流井、河道水位等检测，便于智能控制。特别是有泄洪需求的水体，需要通过历史洪水位数据库、气象数据、雨水数据库的情况进行洪水预报，提前预判危害范围，并通过系统进行及时预警，为管理人员提供及时的有效信息便于其快速进行科学调度，开始防洪防汛抢险救灾工作，提高水安全性；对排口、断面、支流汇入流量检测，通过有线或无线网络将监测数据上传至数据中心，为水环境问题的解决提供数据支撑，建立一个一体化的实时动态监测网络平台系统，实现全面监测、动态模拟、系统预测、及时调度、快速响应。
（2)日常养护
水环境治理工程实施后，日常养护是保持水环境达标的主要方法，主要内容包括：日常巡检、设备养护、排污管理、视频监控等。
日常巡检：通过智慧水务建立平台，对日常管理人员手机终端下达巡检命令，巡检人员将巡检结果内容进行登记，通过物联网传输至数据中心平台进行统一管理，供管理者了解项目日常运行情况，便于精细化管理。
设备、仪表等的日常管理和维护通过智慧水务系统可实现一台设备一个档案，记录设备基本信息，易损坏零部件明细以及日常保养检修记录等，可以更加准确的对设备的运行情况进行统计。
排污管理：通过视频监控系统和排口设置的水质、流量监测设备将实时数据上传至智慧水务系统，管理人员通过上传的数据和图像信息对指定的排污口进行实地调查，相关部门对其进行依法整治，解决偷排漏排难发现难整治的问题。
视频监控：可以通过摄像头、无人机、无人艇等监控设备对管理区域范围进行空间上的监控，及时发现工程范围内出现的问题，如及时发现非固定污染源排污问题，可以快速采取措施进行处理，雨季洪水期直观发现易涝点，为远程直观掌握防洪防涝、水安全防范等提供重要的视频资料，景观植被、道路等实际运行情况，如发现有损坏及时采取措施进行修复，人为破坏等非法行为及时发现并依法处置。
（3）应急处置
在没有智慧水务的水环境治理运行维护过程中，单纯的通过人来发现突发应急事件并做出判断和处理存在多个方面的缺点。从时间角度，对突发问题的发现及应对不及时；从数据角度，缺少资料无法做出针对性应急方案；从管理角度，存在人员调度及部门间协调存在困难。通过智慧水务系统可以解决应急事件发生时存在的上述问题。水环境综合治理运行维护过程中，常出现的应急事件如突发水污染事件、设备故障、洪涝灾害等。
应急水污染事件发生时，智慧水务系统通过各种监测技术以及水质相关模型及算法等对污染源信息进行溯源，包括污染发生的点位、时间、污染物种类等，明确上述信息后及时、精准、科学的做出决策，及时上报进行应急处理，并在系统中记录归档。
设备突发故障，智慧水务平台会及时给出报警提醒，工作人员及时发现，根据智慧水务系统中设备的 “一台一档”调取设备档案，并通监测系统初步判断设备故障原因，针对性的给出处理方案。
洪涝灾害突发情况，智慧水务系统会提前根据气象、水文等信息对洪涝灾害进行提前预判，如突发灾害会通过系统对闸门、泵站等排洪排涝设施进行调度，通过视频监控系统及时发现洪涝灾害严重点，针对性的采取抢险救灾工作等，使洪涝灾害及时得到控制。
（4）考核
利用智慧水务可以更加好的进行考核工作，一方面可以对河长进行考核，一方面可以对运行维护单位进行考核，再一方面运维单位可以对巡检养护在岗员工进行考核。
通过智慧水务系统实现“互联网+”的河长制，可以更直观更全面地了解每条河道的水质现状、环境现状等，同时，可以充分发挥公众参与的作用，通过APP参与监督投诉，使信息更透明，对河长的监督更客观更全面。
后期运行维护是水环境保持的重要环节，对运维成果考核的科学性也更加关键，通过智慧水务系统可以更加公平公正、有依有据的进行考核，便于业主单位对运维单位的工作进行监督和追责。
对人员的考核，主要是针对运维人员到岗情况，巡查工作情况进行考核，通过智慧水务系统可以全面掌握相关信息，便于运维单位管理人员进行管理。
（5）共享互动
智慧水务系统不单单是多项功能的叠加组合，更重要的是与相关部门进行有效的资源共享，通过智慧水务可以实现一源多用的水务资源共享交换功能，实现智力成果和经验的互动交流。同时，通过物联网技术让公众参与治水，通过手机就能对政府工作进行监督，对影响切身利益的水环境问题提出诉求，全民监督、全民治水。
智慧水务的发展
随着信息化建设的不断推进，信息技术的飞速发展以及水务行业相关技术的不断进步，将会为智慧水务的发展提供很好的技术支持。[4]同时，水务行业的不断发展，对智慧水务的需求也更加迫切。未来，智慧水务将从现在的为水务行业提供辅助管理和技术支撑的角色转变为水务行业高效管理、科学决策的主要依托。使其具有行业核心竞争力，实现水务行业管理数字化、智能化、规范化，加快水务的智慧化转型。
同时，随着智慧城市的不断发展，智慧水务作为其重要的公共服务设施，将融入到智慧城市的建设中，成为其中一部分，为智慧城市发展提供新活力。
未来智慧水务将不断的与其他领域智慧系统相融合，实现区域内数据的同步、资源的共享、业务的协调。
[1]张火锋,肖晶,林栋,李天森.大兴新凤河智慧水务控制系统网络分析[J].水利信息化,2022(04):67-71+81.DOI:10.19364/j.1674-9405.2022.04.013.
[2]申小艾,宁天竹,奚晓伟.深圳市坪山河流域智慧水务建设方案研究[J].中国水利,2018(05):50-54.
[3]苏东旭,徐刚,林健,张宇峰,行航.城市智慧流域管控系统研究——以梧桐山河流域为例[J].三峡大学学报(自然科学版),2021,43(06):37-43.DOI:10.13393/j.cnki.issn.1672-948x.2021.06.006.
[4]高倩倩,陈家睿,杨麒臻,林男津,陈雅真.智慧水务发展的可行性[J].城市建设理论研究(电子版),2019(16):76-77.DOI:10.19569/j.cnki.cn119313/tu.201916070.
