以“智慧河流”理念打造高效防灾减灾体系

□张楠 王立朝 刘小波

以“智慧河流”理念打造高效防灾减灾体系

□张楠 王立朝 刘小波

防灾减灾工作难点在于对海量信息资料的采集、整理、共享和利用。“智慧河流”理念集成应用了大数据、云计算、物联网等多种高新技术手段，以“智慧化”的管理模式帮助水行政主管部门提升汛期防灾决策。

防灾减灾；智慧河流；智慧化管理；决策支持

2016年突发的“7·19”洪水，使灾区遭受重大损失，就此反省防汛减灾体系在“岸线管理、洪水预测、灾害预警、现场反馈、资料调取、模拟分析、决策支持”等方面存在的现实问题。必须做好顶层设计，改变“重建轻管”的传统模式，建立更加适应新时期防汛工作需求的新模式。

1. 先进理念

如今伴随“智慧城市”理念的不断兴起，“智慧河流”理念随之产生，其优势体现如下：一是强大统一的技术平台：采用先进的“大数据+云平台+BIM（建筑信息模型）+GIS（地理信息系统）+移动互联网+环境物联网”技术，实现巨系统工程的有机融合。二是互联共享的信息资源：适应政府部门“大部制、扁平化”管理发展趋势，推进电子政务整合、信息资源共享和数据开放利用。三是科学高效的决策支持：促进水利信息化从“数字化管理”进化到“智慧化管理”的高度，能够更好地为防汛减灾工作提供决策支持。四是合作共赢的建管模式：“政府统筹建设+部门协同使用+企业技术支持”的新型建管模式有利于调配市场资源、减轻政府负担，提升水利信息化发展水平。

2. 实施要点

2.1 建立全覆盖的实时感知体系

一个高效的管理体系，必须建设高效的信息感知和传输网络。涉及原始数据采集上传、信息资源互联共享，事故灾害主机通报以及现场情况实时反馈等多个环节。通过对安全监测、视频监控、卫星遥感、无人机航拍、环境物联网、移动互联网等多个技术领域的综合应用，建立起“空天地一体化”的信息感知体系和“稳定安全、高速快捷”的信息传输网络。在深圳12·20山体滑坡、天津港“8·12”特大爆炸等事故的调查处理过程中，通过无人机、卫星遥感等方式快速绘制的灾区高精度正摄影像图、实景三维模型和实时传输的现场航拍视频均发挥了重要作用。非常有利于分析确定事故的成因、影响范围、发展趋势和周边环境等重要因素。

2.2 建立统一的大数据管理平台

针对海量的河湖数据信息资源，必须建立全省统一的信息采集、存储、传输、共享和应用标准，打通各部门、各区域、各专业间的信息壁垒。其次应由省级统一规划建设水利大数据中心，各单位通过信息共享的云端部署来开展业务工作。以降低信息采集及机房建管成本，避免重复建设和感知漏洞。大数据中心必须按照“两地三中心”（主中心+同城保活中心+异地容灾中心）标准进行建设，以保证数据安全。

2.3 建立智慧化的河流管理模式

实现“以图管河”，推动“一河一策”。在统一的地理空间框架基础上，集成各类河湖要素信息，建立覆盖面广、架构统一、要素全面、数据灵活、动静结合、二维、三维结合的河湖时空信息数据库。以二维、三维结合的电子沙盘替代纸质地图，提供立体仿真的决策环境和进入灾区的交通线路规划，以便于快速制定抢险救援方案；实现重要水利工程及穿河工程的BIM全生命周期数字化管理。利于优化方案、缩短工期，节省投资；建立标准化的运维管理和应急响应机制，减少人为干扰，利于量化评估和考核管理。

2.4 建立科学的决策支持体系

建立完备的仿真推演数学模型库。在我省正在开展的洪水风险图基础上，通过结合强大的云计算和大数据分析，同时开展洪水演进、洪水淹没、水污染扩散等类型分析计算，详细论证不同标准洪灾和水污染的规模、历时、影响范围、变化趋势等要素，从中描述行洪过程和风险等级的数学模型库。对河湖水情变化趋势做出预测预警，提高灾害应对的提前量。保证临灾决策的时效性和准确性。并实现防汛减灾、水量调度、水环境监测、水土保持、工程建设与运维管理、应急响应等领域的数据价值深度挖掘；建立科学量化的事故信息判断标准，帮助决策者启动最适宜的应急响应预案，提高应急处理的反应能力；建立较为完备的专家智库、知识库、标准库、物资库、设备库……

3. 结论

水利信息化是个巨系统工程，涉及多学科交叉、多技术整合、多部门协同、多用户使用以及海量数据信息的整合共享，其建设管理难度甚至高于实体工程。因此必须提前谋划、统筹安排、稳步推进。目前湖北、江西、河南、浙江等省市正在开展“水利一张图”及“智慧水利”的平台建设。我省面临京津冀协同发展和雄安新区“绿色智慧城市”建设的大好良机，非常有必要变革思想、提高站位、加快步伐。结合正在开展的洪水风险图、山洪灾害预警等工作，打造“全面感知、统一存储、互联共享、智慧管理、仿真模拟、科学决策”的河流管理体系，提升灾害预测和应急处理能力。□

2017-08-10

张楠，男，汉族，河北省水利水电第二勘测设计研究院，高级工程师。王立朝，男，汉族，河北省水利水电第二勘测设计研究院，工程师。刘小波，男，汉族，河北省水利水电第二勘测设计研究院，工程师。