防汛抗旱目標(biāo)下水利信息化工程建設(shè)探究

吳文勇

摘? 要：互聯(lián)網(wǎng)時代的到來和快速發(fā)展，使得信息技術(shù)在各個行業(yè)中出現(xiàn)廣泛應(yīng)用，改變了行業(yè)的傳統(tǒng)發(fā)展趨勢，帶來新的氣象。對于水利工程來說，從過去的數(shù)字化、智能化，發(fā)展到現(xiàn)在的智慧工程，依賴的也是信息技術(shù)的應(yīng)用，這也是未來水利工程建設(shè)的主要趨勢。特別是在防洪抗旱目標(biāo)下，要借助信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)洪水和干旱災(zāi)害的動態(tài)監(jiān)測、預(yù)警、應(yīng)對和決策支持等工作，進(jìn)一步強(qiáng)化水利工程防洪抗旱作用的發(fā)揮。

關(guān)鍵詞：水利信息化工程;防汛抗旱目標(biāo);建設(shè)

引言：在互聯(lián)網(wǎng)+時代背景下，數(shù)字智慧平臺是一種必然的趨勢，推動自動化和智能化管理的深入發(fā)展，同時支持對各項數(shù)據(jù)的分析和預(yù)測，為決策的制定提供合理依據(jù)。在這個背景下，水利工程建設(shè)也逐漸落實(shí)信息化目標(biāo)，建立起防汛抗旱信息化體系，實(shí)現(xiàn)洪水和干旱等自然災(zāi)害的動態(tài)監(jiān)管、實(shí)時預(yù)測和有效應(yīng)對等，對于水利工程作用的發(fā)揮有積極意義。

一、水旱災(zāi)害防御裝備與技術(shù)現(xiàn)代化工程

在水利工程建設(shè)中應(yīng)用信息技術(shù)，建立起智慧化運(yùn)營單位，是當(dāng)前工程建設(shè)、運(yùn)營和發(fā)展的重點(diǎn)方向，借助先進(jìn)技術(shù)在內(nèi)部建立起統(tǒng)一的總系統(tǒng)，然后將各個子系統(tǒng)納入總的平臺上，實(shí)現(xiàn)高效管理。在不同子系統(tǒng)和模塊的綜合管控下，利用自動化、智能化技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)堤壩安全巡查、狀態(tài)評價與診斷、安全日常監(jiān)測等工作，收集全面的災(zāi)情信息，通過與以往數(shù)據(jù)庫信息的對比，做出災(zāi)情預(yù)警以及防范應(yīng)對措施，進(jìn)而增加了防洪抗旱各項決策的科學(xué)性。同時，信息技術(shù)的應(yīng)用也可以強(qiáng)化工程運(yùn)營現(xiàn)場的安全監(jiān)測作用，借助傳感器設(shè)備的合理布局，實(shí)時監(jiān)控工程現(xiàn)場運(yùn)行狀態(tài)，排除安全隱患，保證工程的安全運(yùn)行。

二、山洪災(zāi)害動態(tài)監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)

利用大數(shù)據(jù)技術(shù)、云計算技術(shù)等，對水利工程現(xiàn)有的山洪災(zāi)害動態(tài)監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步完善，在保持原本的責(zé)任體系以及管理制度的基礎(chǔ)上，拓展和強(qiáng)化對于山洪災(zāi)害的預(yù)警預(yù)報和監(jiān)測能力，對系統(tǒng)進(jìn)行升級，更好的與省級監(jiān)測預(yù)警信息管理系統(tǒng)對接，實(shí)現(xiàn)對轄區(qū)內(nèi)所有縣、市、村鎮(zhèn)的山洪災(zāi)害信息資源的整合，支持對各個監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)的集約管理，并且可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。

借助大數(shù)據(jù)技術(shù)的可伸縮、高并發(fā)、高可用的優(yōu)勢，在云平臺的基礎(chǔ)上，對省級監(jiān)測預(yù)警信息管理系統(tǒng)進(jìn)行升級改造，實(shí)現(xiàn)云服務(wù)的集中管控、統(tǒng)一配置和全面部署。借助改造后的系統(tǒng)，整合氣象數(shù)據(jù)、降雨信息、洪澇災(zāi)害信息、山洪調(diào)查評價、預(yù)警響應(yīng)等方面的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，從而提升系統(tǒng)的價值發(fā)揮，提高對山洪災(zāi)害的監(jiān)測預(yù)報和預(yù)警決策水平，同時這也為抗洪搶險救災(zāi)工作的快速反應(yīng)能力提升奠定基礎(chǔ)。

云平臺的建設(shè)目標(biāo)是提供微服務(wù)，面向政府部門提供業(yè)務(wù)協(xié)同，支持水利系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)信息共享以及信息資源的集中管理等，以山洪災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警業(yè)務(wù)和“微服務(wù)+容器云服務(wù)”為中心體系，建立起規(guī)范化的標(biāo)準(zhǔn)體系，實(shí)現(xiàn)山洪災(zāi)害信息資源的充分利用與共享，支持省級以下各級政府部門的使用以及決策部署。

三、水旱災(zāi)害防御決策支持系統(tǒng)建設(shè)

借助互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計算技術(shù)、AI技術(shù)等，打造決策支持平臺，涵蓋個級別的公眾服務(wù)、業(yè)務(wù)管理，實(shí)現(xiàn)智慧防汛抗旱決策的制定。借助平臺的使用，提升防御水旱災(zāi)害的現(xiàn)代化水平以及自主決策能力，支持對水旱災(zāi)害進(jìn)行應(yīng)急管理以及判斷防御形勢，提出科學(xué)的應(yīng)對措施。在平臺上，借助先進(jìn)技術(shù)，優(yōu)化業(yè)務(wù)應(yīng)用、分析決策、數(shù)據(jù)管理、通訊傳輸?shù)裙δ苣K，強(qiáng)化對于情景分析、方案推演、跨流域調(diào)度等業(yè)務(wù)的有效開展，建立起調(diào)度決策方案動態(tài)優(yōu)化體系。

進(jìn)行云計算平臺的開發(fā)，需要結(jié)合網(wǎng)絡(luò)接口和輸出接口的要求以及模型，借助云計算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，建立起接入模型，進(jìn)行統(tǒng)一維護(hù)與管理，向用戶提供云計算服務(wù)，其支持對不同調(diào)度需求以及預(yù)測模型的開發(fā)和使用。同時，平臺也提供模型參數(shù)率定、參數(shù)配置、方案管理等功能。

對于模型庫的開發(fā)，需要安排防洪調(diào)度與水文預(yù)報兩個模型的應(yīng)用。前者主要覆蓋智能算法、多目標(biāo)分析法、網(wǎng)絡(luò)流規(guī)劃法、優(yōu)化調(diào)度方法等先進(jìn)方法的使用，支持防洪調(diào)度一體化和智能化的開展;后者包括河道演算模型、匯流模型、產(chǎn)流預(yù)報模型等模型的使用，支持對水文天氣的預(yù)測和預(yù)報，為氣象災(zāi)害提出及時的預(yù)警。

四、水文預(yù)測預(yù)報預(yù)警能力建設(shè)

利用先進(jìn)技術(shù)改造水情預(yù)測預(yù)報系統(tǒng)，建立起不同級別相互關(guān)聯(lián)、高效實(shí)用的水情預(yù)測預(yù)報系統(tǒng)，不斷提升對于水情災(zāi)害的預(yù)測能力，提供全面準(zhǔn)確的水生態(tài)保護(hù)、水資源管理、水旱災(zāi)害防御等信息。該系統(tǒng)內(nèi)容覆蓋水情信息云服務(wù)、水情預(yù)警匯集發(fā)布、水文干旱綜合評估與應(yīng)急水情預(yù)測分析等方面，對區(qū)域內(nèi)的水域信息、過往的水災(zāi)信息、暴雨天氣預(yù)報信息等集合到一起，進(jìn)行分子、整合和預(yù)測，建立起中長期水情預(yù)測預(yù)報系統(tǒng)。系統(tǒng)支持對泥沙、冰清、徑流、洪水、墑情、實(shí)時雨水情、氣候等的一站式預(yù)警預(yù)報功能，提供全面的服務(wù)，并且將下級組織的系統(tǒng)納入其中，形成統(tǒng)一的平臺，有利于下級機(jī)構(gòu)的本地化應(yīng)用，發(fā)揮其可復(fù)制性和可移植性特點(diǎn)，進(jìn)一步提升工作能力。

五、水旱災(zāi)害風(fēng)險調(diào)查成果數(shù)據(jù)庫建設(shè)

數(shù)據(jù)庫的建設(shè)對于上述系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)十分關(guān)鍵，對此需要整合本地區(qū)水利工程建設(shè)的基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)、防洪抗旱信息以及水利普查結(jié)果數(shù)據(jù)等，建立起水旱災(zāi)害重點(diǎn)隱患排查與風(fēng)險調(diào)查數(shù)據(jù)庫，同時納入本地省份范圍內(nèi)額地形地貌、水文地質(zhì)條件、氣候條件等信息，建立完善的流域水系拓?fù)潢P(guān)系以及相應(yīng)的管理系統(tǒng)。根據(jù)上述數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容，借助大數(shù)據(jù)模型技術(shù)，構(gòu)建干旱災(zāi)害風(fēng)險調(diào)查與評估數(shù)據(jù)庫、流域防洪能力復(fù)核評估成果庫、暴雨洪水調(diào)查分析成果庫等數(shù)據(jù)庫，分類管理，集中整合。同時為了便利這些系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫作用的發(fā)揮，利用SOA、WEBService等技術(shù)實(shí)現(xiàn)在線管理數(shù)據(jù)服務(wù)的操作、訪問、發(fā)布、注冊等功能。

六、結(jié)語

在現(xiàn)代化背景下，水利工程信息化建設(shè)水平也逐漸深入，利用非工程措施，不斷提升防汛抗旱工作的效率與效果。未來水利單位還需要發(fā)揮云計算、AI等先進(jìn)技術(shù)的作用，對當(dāng)前的防汛抗旱系統(tǒng)進(jìn)行不斷的功能優(yōu)化和調(diào)整，持續(xù)提升防汛抗旱效果。

參考文獻(xiàn)：

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