他山之石:“智慧防汛”还有多远?
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足不出户,能监测到水雨情?关键时刻,预警能传达到每个人?运筹帷幄,一张图纸上就能决策? 3月27日,江西省副省长吴晓军在省防办对“智慧水利”下如何建设防汛大数据平台抛出了这么一个命题。
概念
智慧防汛是在水利信息化的基础上高度整合防汛信息资源并加以开发利用,通过物联网技术,无线宽带,云计算等新兴技术与防汛信息系统的结合,实现防汛信息共享和智能管理,有效提升防洪工程运用和管理的效率和效能,有效提升防汛减灾救灾能力和水平。
他山之石
浙江宁波——城区防汛预判预报系统
2015年7月11日,强台风“灿鸿”在舟山市朱家尖登陆,宁波受到严重影响。宁波市防汛防旱指挥平台的台风路径查询分析功能,全程精准展示并预测模拟了台风规模和走向。
这些精准分析是怎么来的?这就要归功于宁波的一大治水新招——“智慧防汛”。宁波为它定制了“升级版”,采用业内领先的数学模型技术对市中心城区内涝进行模拟预报,正式启用“城区防汛预判预报系统”。
这个系统到底有多“智慧”呢?平台工作的情景就是——汛情来临,覆盖宁波各个角落的400余个雨量站点、200余个水位站点、500路视频信号等数据会第一时间展现在宁波市防汛防旱指挥中心的大屏幕上。在防汛工作人员面前,宁波市所有联接网络的水库、河道、水闸、泵站的现场数据监测、视频直播的汛情都逃不过他们的眼睛。
预警信息还将通过该平台统一“一键”发出,宁波市民可以通过公共LED预警电子显示屏、网站、微信、微博、短信、手机APP等,随时随地浏览防汛预警信息。
如此迅速,是怎么做到的?一方面是海量的数据支撑,另一方面是靠强大的运算能力。该系统收集了自1945年以来所有影响我国的百余个台风的行走路径、风力风速、水雨情况等。当台风来临,通过大数据平台的专业算法与台风历史数据库进行路径比对,可以在1秒之内,迅速计算出历史上与本次台风最为相近的台风,为预测汛情提供参考。
同时,在系统中,宁波主城区被划分为8万个网格,水雨情况预判之后,系统结合城市实时水雨情况和城市雨水管网排水能力运行情况,通过水文水力学模型算法和大数据平台进行高速计算,仅需5分钟就可以计算出宁波主城区任意一个100米×100米区域或者某一个医院、学校、小区等的洪水淹没情况,预报相应的淹没水深、淹没时长、淹没过程、退水时间等,并动态模拟。
伴随着台风、降雨情况的变化,系统计算结果还可以实时校正。在台风查询分析和洪水分析系统的联合作用下,未来宁波防汛部门预计可以提前8至12小时精准预报宁波主城区任意区域内的汛情。
据悉,今年宁波“排涝水”除了技术提升,还将加快推进江东大石碶、印红碶强排泵站和海曙段塘碶闸站等沿江防洪排涝设施建设,对鄞县大道等处的4个雨水泵站和下穿进行提升改造,重点推进23处易淹易涝片区的治理。
浙江平湖市——“智慧水利”治理城市内涝
近年来,平湖市将城市防洪工程17座建节制闸、7座泵站(与水闸结合),26台水泵通过远程智能化控制系统进行整合,大幅提升汛期应急排涝能力。根据浙江省水科院评价测算,防洪直接效益总计达6.4亿元,并具有三方面效益:
一 管理人员大幅精简
用智能化控制系统后,管理人员由44人缩减为6人,在水泵运行期间,也仅需1人留守值班。
二 管理效率大幅增加
可以实时采集整个城防工程的水文、电气、图像等各方面的数据,并进行数据分析、综合决策和指令下达,有效提升了应急决策效率,目前17座水闸均实现了远程操控,全部投入运行时间由4-5小时缩减至2小时,并在设备运行异常时,可自动发出警示,同时保存实时运行数据及影像资料,为故障原因调查提供完整资料。
三 管理成本大幅缩减
与全人工作业相比,可大量节约人员支出以及办公设施、车辆等配套投入,每年可节约管理经费200万元以上。
江西特色
抚州——“水利监控”平台
为加强水库和堤防安全巡查、及时反馈巡查和工程险情情况,提升现代化防汛信息传输管理水平,2013年5月开始,该市防汛指挥部委托市移动公司,在市、县(区)防办建立了“水利监控”平台。采取租机、固定消费等措施,为1134小型水库和堤防安全员,乡(镇)防办主任,中型水库和万亩堤防管理单位负责人,市、县(区)水利部门相关防汛人员共约1600人配备智能手机,并开通“水利监控”手机客户端业务。
通过该手机客户端,防汛和水利一线人员可实时采集水库和堤防日常巡查、报汛、抢险、项目建设等相关图片数据,通过移动网络上传发送至市、县(区)防汛应用平台,市、县(区)防办通过该平台可实时监控掌握水库和堤防的水情、险情图像。“水利监控”手机客户端主要发送水库大坝、溢洪道、灌溉涵管和库区,堤防堤顶、迎水坡、背水坡和河道等实时图片。在汛期,正常情况下要求每1-2天发送1组图片,当水库超汛限、河道超警戒时,则要求加密巡查、每天至少传输2组图片,当水库溢洪或工程出险时,则要求实行24小时巡查,并按要求随时传输图片。为水库和堤防的防汛安全管理提供了重要手段和强有力的技术保障,为防汛抢险调度、科学指挥决策提供依据。
吉安青原区——大数据护航防汛
近年来,青原区充分利用网络平台,建立大数据库,打造智慧防汛,构建了多层级、网络化、全覆盖的防御体系,确保群众生命财产安全。
新建成的青原区防汛会商室里,充满了现代科技气息:偌大的电子显示屏占据了一面墙,机房里密密麻麻地排满了数据线,嗡嗡的机鸣声如同一曲交响曲:
——防汛抗旱远程会商视频系统,一头连着基层乡镇,一头连着上级机关,可直达国家防汛抗旱总指挥部。上级精神、工作部署、会商结果、气象信息传达,一插到底。遇到疑难杂症,国家、省、市、区、镇五级专家同步会商,直接“秒杀”。
——山洪灾害预警系统,全区安装了山洪灾害预警系统主机38套、无线广播300多个,覆盖所有山村。利用系统监测数据,防汛人员可对灾情趋势作出精准判断,一旦有情况,只需把工作要求、预警信息编辑成手机短信,同步转化为语音信息,由无线广播发布预警,方圆几里都能听到。
——水雨情自动监测查询系统,160多个水雨情监测站点,覆盖全区乡村、景区、水库、堤防等重点领域,实时监测水雨情。从监测大屏上看到,数据每5分钟更新一次,“当降雨量达到一定值后,就显为红色,提醒观察者注意。”
一条条信息的汇聚,一个个系统的建立,形成强大的防汛数据库,实现传统防汛向“指尖上”防汛的转变,极大提高了防汛效率,掌握了防汛主动权,让群众跑在洪水的前面。
省级情况
截止到2016年12月31日,江西省全省共建有雨量自动监测站4070处(含水文水位站内的雨量观测项目),水文自动监测站253处,水位自动监测站813处,简易雨量站14890处,简易水位站776处;建成了省、市、县区各级防办、水文部门以及37座大中型水库、18条重点圩堤工程管理单位的防汛计算机广域网,基本实现了“数据、语音、视频三网合一”;建成省、市、县、乡防指和省、市水文部门的全省异地视频会商系统;大型和省调度的中型水库、重点蓄滞洪区、防汛仓库已建成视频监控系统;建成覆盖鄱阳湖区45条5万亩以上重点圩堤、九江长江大堤、蓄滞洪区的超短波防汛应急通讯系统和卫星应急通信系统,防汛指挥决策系统,山洪灾害监测预警系统,重点区域洪水风险图,气象水文雨量监测共享平台,洪水预报调度系统,以及正在推进的水利地理信息共享平台、小流域智慧防汛系统建设。
存在问题
虽然智慧水利应用发展较快,但在建设和应用过程还存在许多问题,尤其是重硬件、轻软件;重建设、轻应用;重拥有,轻共享等问题十分普遍,即使有应用也是各单位各自为政,信息资源不能共享,形成一个个信息孤岛,对信息的综合应用使用率不高,造成非常大的浪费,另外,许多项目建设后,内容服务更新不上,辅助决策类、统计分析类系统配备不足,专业人员培训普及跟不上,不能有效的满足防汛决策,应急管理的需要,成了摆设。
结语
最近有个电视剧《鸡毛飞上天》,讲述的是义乌人在物资匮乏的年代,毫厘争取,积少成多、勇于开拓的创新精神和百折不挠、善于变通、刻苦务实的实干精神,从而形成了有名的“鸡毛换糖”精神。所谓Good Good Study, Day Day Up,虽然实现智慧防汛还有较长的一段路要走,还差几个快递小哥,但是“鸡毛精神”不也可以激励我们真正走向“智慧防汛”,不是么?
来源: 湖南水文(版权归原作者及刊载媒体所有)
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编辑:张 洁 闻小玖
审核:朱林烨 王怡波
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