广州市南沙区近年地表水监测断面水质优良率保持稳定，区内3个国考断面水质均达标，但部分断面在个别月份会出现总磷、氨氮、溶解氧等指标不稳定的情况，水环境污染防治压力依然存在。为进一步提升水环境“智治”能力，广州市南沙区以“三线一单”的水环境管控分区为基准，耦合现有的地表水水质自动监测网络体系，初步构建了“分析-预测-溯源-管理”为一体的水环境智能研判体系，助力水环境精细化管理。
一、工作路径
◆(一)汇聚整合多源数据，构建水环境大数据仓库
基于南沙区水环境管控分区，全面汇集多源水环境保护相关基础数据及业务数据。将已有的海量数据进行梳理整合，包括基础地理数据、水环境基础数据、水环境监测数据、水污染物排放数据、水环境监管数据和相关项目成果数据等。对南沙区的25个地表水水质自动监测站(包括国控站、集装箱站、立杆站等)的数据进行了清洗、转换、空间化等预处理，实现监测指标、监测时间、监测频率的协调完备性，并梳理出数据之间的时空关系、响应关系。
◆(二)基于时空逻辑，耦合水环境管控分区与水质自动监测网络
梳理南沙区上游5个国控地表水水质自动监测站和区内20个地表水水质自动监测站的时空关系，形成南沙区地表水自动监测网络的时空响应关系图，其中黄色边框示意上游国控站，绿色边框为南沙区国控站，其余为南沙区本地自动监测站。将地表水水质自动监测站的时空逻辑关系耦合到水环境管控分区中，实现22个水环境管控分区的关键节点(来水口、出水口)与水质自动监测站相对应，初步形成现有的耦合结果。
◆(三)运用大数据技术，实现水环境管控分区水质动态研判
在耦合水质自动监测网络与水环境管控分区的基础上，基于大数据技术，以3个时间维度(全时间序列、季节序列、实时序列)和1个空间维度(上下游水质自动监测站的空间关系)对各水环境管控分区的水质时空关系进行预警预判，实现时空动态水质研判，快速、精准溯源，坚持做到源头治理，不断深化各个污染源的污染治理工作，做到未雨绸缪，提前做好防控措施，持续推动水质改善优化，确保水质稳定达标。
二、应用效果
◆(一)补齐地表水水质自动监测网络体系建设短板
综合考虑地理环境、社会经济、水环境管理目标、水质自动监测站建设成本等因素，在现有水质自动监测网络与水环境管控分区耦合的基础上，提出南沙区水质自动监测网络体系优化建议。补齐短板，精准发力，南沙区初步计划调整原有的5个自动监测水站位置，新增8个自动监测水站，合理补齐地表水水质自动监测网络体系建设短板，为进一步提升追因溯源和精准治理能力提供有力支撑，此外，在水环境精细化管理过程中，地表水水质自动监测网络体系会根据水环境管控分区的管理需求不断进行动态优化。
◆(二)及时判别水环境管控分区水质情况
经大数据分析发现，2020年6月以来南沙区的骝岗水道东涌-黄阁镇水环境管控分区(III类水质管控目标)的出水口自动监测水站(骝岗塞南站)的溶解氧、总磷浓度出现异常频率相对其它站点偏高。其中溶解氧均值明显低于来水自动监测水站(骝岗石基站)，总磷浓度明显高于上游来水，初步识别该水环境管控分区水质存在的问题，为采取针对性防治措施提供指引。
◆(三)实现水环境管理效果动态评估
将总量溯源结果、总量削减战略(点源治理)和强化措施(面源治理)落实到每个水环境管控分区，在防治过程中利用地表水水质自动监测网络体系，总结分析河流污染物的传输规律，建立相关水环境管控分区的污染源与水质的响应关系，开展控源截污、内源治理、生态补水、生态修复等工作成效的动态评估，及时发现需要改进的水环境管控分区，针对性地提出污染防控措施优化建议。例如在蕉门水道蕉门断面实施总磷达标保障措施，推动蕉门水道总磷浓度日趋稳定，成效较为显著。
三、应用启示
基于“三线一单”的水环境管控分区成果，利用大数据技术构建全方位智能化的水环境监测体系，以“说清现状、精准监管、预警研判、科学施策”为主线，切实提升南沙区水环境精细化管理水平。
一是积极联动“三线一单”成果实施应用，优化地表水水质自动监测网络的建设。通过补齐地表水水质自动监测网络体系建设短板，实现水环境静态或时空低分辨率监管向时空高分辨率动态监管的转变，有效推进水环境精细化管理。
二是最大化发挥“三线一单”实施效用，强化目标管理。通过对“三线一单”水环境管控分区的水环境质量动态研判，识别自身水环境问题突出的管控分区，对重要的河涌水道、重要断面落实水质达标管控。扎实推进生态环境精准治污、科学治污，为南沙区水环境实施差别化、精准化管控。
三是进一步提升水环境“智”治能力。通过构建水环境大数据库，动态衔接“三线一单”和经济社会发展，充分整合并利用南沙区发展空间布局、水污染物控制、水环境风险防控、水资源开发利用等信息，为水环境精细化管理提供重要支撑，有效推动南沙区社会经济发展和水环境保护协同共进。
