赵山渡水利工程应急防汛减灾系统建设探索与实践

潘巍伟，张晓武

（浙江珊溪水利水电开发股份有限公司，浙江 温州325300）

赵山渡水利工程是温州珊溪水利总枢纽工程的重要组成部分，该工程以供水和灌溉为主，同时具有发电、 防洪、 生态等综合性水利枢纽工程， 总库容3414万m3，设计年供水量7.30亿m3，可满足温州市区、瑞安、平阳、苍南、洞头等地近期、远期用水需求，为500万城乡居民提供优质的生活用水和工业用水；灌溉保护农田面积1.1.7万hm2； 发电厂安装2台单机容量10MW的灯泡贯流式水轮发电机组；使下游城镇防洪标准提高到20年一遇，防洪保护人口25万人；同时为温瑞塘河水质的改善提供生态用水［1］。

赵山渡水利枢纽工程作为重要的综合性水利枢纽工程，其应急管理非常重要，在开展应急管理制度化、规范化和标准化建设的基础上［2］，开展应急管理的信息化建设迫在眉睫， 为此笔者结合目前先进的信息化技术和理念， 开展赵山渡水利枢纽工程应急管理平台的建设探索与实践， 为提高整个枢纽的应急管理服务。

1 问题提出

1.1 基础监测设施尚待完善

赵山渡水利工程已建设一批监测站点， 用于防汛抢险、防汛减灾的监测视频、监测水位和雨量等，但测站分布不均，部分区域测点布置偏少，原其他单位建设设施还未充分整合， 不利于统一掌握应急场景下的现场情况， 因此需进一步完善应急监测设施建设，形成网格化监测［3］，为整个水利工程的综合应急管理提供支撑。

1.2 各类数据资源尚待共享

在国家应急管理局成立前， 大量的应急管理职能分散在各个科室， 原先应急管理职能分散在工程科、安监科、消防科等部门，已拥有大量应急管理相关数据，但缺少统一的应急指挥软件系统；为了响应国家应急救援的职能需求，在成立应急科基础上，形成整个枢纽工程应急监测和应急救援合力， 整合枢纽工程的应急力量， 必须建设统一的应急指挥软件系统，为多科室、多部门联合应急管理提供支撑［4］。

1.3 应急管理平台尚待建设

赵山渡虽有防汛物资管理系统、 洪水预报预警系统、水文监测系统、水资源管理系统等多个与防汛应急抢险有关的系统， 但系统信息化程度相对分散和滞后，需利用当前互联网、大数据、模型、移动互联等先进技术［5］，推进防汛防灾的数字化转型，加强区域预报预警、应急调度和灾害应急管理系统建设，全面提升应急响应时效性和管理水平。

2 总体设计

总体设计分为四个部分，即应急管理体系建设、应急基础设施完善、通信网络建设和软件平台建设。

应急管理体系建设包括组织体系、制度体系、管理体系、水库管理、渠系管理、发电厂管理、危险源管理、避灾点管理及其他应急管理等。

应急基础设施完善包括水力发电厂应急系统、标准化运行管理系统、防洪预警预报系统的对接，视频监控、语音预警、水雨情、水源地等补短板，已有监测系统接口开发、互联共享系统接口开发、现地客户端流程化管理APP开发等。

通信网络建设包括标准接口建设、通讯服务提升。

软件平台建设包括应急防汛减灾系统和泛在服务。应急防汛减灾系统功能包括地图总览服务、实时数据监管、客户APP监管、报表统计打印、预警运行管理、应急指挥管理、数据同步管理、移动应用开发等；泛在服务包括各类APP程序、查询统计模块、门户发布系统、云计算模型、公共服务平台、决策分析系统等。

总体设计框架如图1。

图1 总体设计框架

3 关键技术

3.1 目标大数据库技术

数据收集与整理是应急管理信息化建设的基础工作之一，包括数据的收集、整理、校对、入库、更新等工作，数据范围包括水利工程属性信息（包括地理位置、面积、水雨情分布、大坝基本情况、河流、引水工程等）、空间地理信息、管理单位信息、人员信息、管理制度、资料档案、预案方案等。

在应急管理日常工作中产生的数据如巡查、检查、台帐等随管理过程在日常工作中产生，水雨情、工情、水质监测、视频、安全监测等实时数据由各类实时采集系统提供［6］。 调查已有的、需接入的、待接入的动态数据，明确这部分数据的字段、名称、格式、容量等具体信息。清楚数据格式后，需根据相关数据内容，对这部分数据进行展示设计。

调查不同的数据并为这些数据设计最佳的展示方式，通过软件平台进行直观的图表展示。

（1）实时数据。基于各类实时系统的数据按照通讯协议要求进行统一采集处理， 并按标准接口要求写入综合数据库。

（2）人工录入。 属性数据、图纸、人工观测、人工巡检等静态数据按照数据标准进行收集、 筛选、整理、校核后采用人工录入方法录入综合数据库。

（3）空间数据。 空间数据预处理采用GIS桌面软件和空间数据库引擎建立空间数据库， 以权威测绘单位（如国家测绘局）提供的电子地图或公用网络地图为基础，根据水利地理信息分类与编码标准，利用空间数据库提供的多用户空间数据模型组织复杂的空间数据，以GIS桌面工具为开发平台，建立一个开放、灵活的基础空间数据库，建设框架如图2。

图2 应急目标大数据建设框架图

3.2 基于GIS一张图研发技术

在公网地图的基出上， 建设赵山渡应急管理一张图，实现应急空间信息基于“一张图”的共享、交流和融合。 对现有应用系统中的应急地图进行分析和研究，根据应急业务的需要对地图进行整合，建立区域应急管理空间资源目录，整合应急空间数据资源，将分散的应急空间要素汇聚在统一的基础地理空间底图中。根据应急空间数据的采集、处理、汇聚、更新的规范和要求，形成空间数据处理机制，保障空间数据的“一数一源”。 加强遥感、卫星影像图、三维模型等空间数据资源的建设，形成共建共享、资源丰富的具有应急特色“赵山渡应急一张图”。

3.3 防汛抗台洪水风险图技术

（1）汛情监测。集成展示水位、降雨、气象、云图、台风等汛情相关信息，为应急防灾提供支撑。

（2）应急体系。 建立防汛抢险应急管理体系，集成应急预案、防汛物资等内容进入防汛体系［7］，能够在线配置防汛体系具体内容， 实现防汛体系在线构建及防汛体系实时应用。

（3）应急预案。 迁移应急预案进入系统，实现应急预案在线执行。实现应急预案文本在线查看、应急组织团队在线建设、应急灾害等级在线设置。通过应急预案信息录入与配置实现后续应急响应的顺利执行、灾情评估的快速计算和灾后救援的高效开展。

（4）防汛物资。 在线管理防汛物资，目标实现防汛物资精细化、留痕化管理，让所有人员均可通过在线系统快速掌握防汛物资储备情况， 能随时快速调用储备中的防汛物资。 通过留痕化管理掌握每一件物资的去向和用途。 防汛物资模块能保障防汛物资高效使用和有效使用。

（5）应急响应。 实现险情发生时，系统以自动或手动的方式启动应急响应， 根据险情内容自动匹配应急预案相应方案并提取展示供用户参考决策。 同时用户可通过发起结束响应流程随时手动结束应急响应。

（6）灾情评估。 结合洪水预报系统、区域洪水风险图系统、防汛抢险应急管理系统等子系统，在灾情结束后，自动对受灾结果情况进行评估。

图3 防汛抗台洪水风险图示意图

（7）灾后救援。 根据各地受灾情况，基于洪水风险图、规划避险点、避险路线等内容，对受灾地进行灾后救援。 基于防汛物资储备情况和受灾点基本信息， 进行智能调度为灾后救援提供有效抢险力量的分配支援。

3.4 危险源管理技术

建立危险源管理系统， 面向重点领域和监管单位，基于GIS地图，实现对各类危险源信息进行登记与汇总、整改措施登记与汇总等动态管理，辅助危险源排查工作，为有效消除风险隐患、降低突发事件发生可能性提供技术支撑。

（1）危险源登记与管理。实现危险源信息的汇总管理，配置危险源信息统一填报模版，由各部门进行信息登记， 并对登记数据进行分类管理和数据维护［8］。主要功能包括危险源信息登记与维护、 危险源信息审核、危险源数据查询与统计。

（2）危险源排查信息报送。实现风危险源信息的汇总管理， 由各部门按照系统配置的统一填报模版进行信息登记与报送。主要功能包括隐患排查台账、排查信息统计。

（3）危险源治理与整改。实现危险源整改措施数据的登记、维护、执行状态跟踪、查询与统计管理，配置统一整改登记填报模块，由各部门进行规范登记。主要功能包括整改通知书下发、 危险源整改措施提报、危险源整改措施审核、整改进度跟踪、整改措施查询与统计等。

3.5 移动APP开发技术

通过在移动终端部署客户端软件［9］，实现传统应急管理工作模式在移动终端上的延展， 主要功能包括信息管理、任务管理、通讯录、电子地图、日常安排、综合查询、离线支持、视频查看、视频回传、音视频协同会商、紧急公文、每日签到、会议管理、应急动态、预警管理等内容。

突发事件发生时， 应急处置人员可在第一时间报送事件的现场信息，接收上级下发的任务，并进行实时联动；领导在途处置过程中，针对事件快速做出批示及紧急公文批示； 领导及工作人员及时查看通讯录、工作安排、值班表、应急资料，实时进行视频回传与查看， 建立音视频协同会商， 高效完成应急工作。

4 结语

赵山渡是温州地区的重要水源地，有温州“大水缸”之称。 但赵山渡库区周边有公路环绕，大坝又是交通通道，这对应急管理难度增大不少。通过以上研究分析，得出如下结论：

（1）采用总体框架的顶层设计，可以不断完善和升级系统，为赵山渡的应急管理护航。

（2）采用一张图开发，在统一指挥决策，为抢险人员和物资的统一调度提供了基础条件。

（3）采用风险图管理模式，在防汛抗台中对下游的影响有预估作用，为洪灾险情的应急撤离、应急救援、应急预警等提供了科学依据。

（4） 对赵山渡危险源进行统一标识和一张图管理、监控及保护等，可以减少险情的发生率。

（5）APP研发为危险源处理、险情上报、应急指挥等提供了快捷通道，方便管理。

赵山渡应急管理系统的设计为大中型水库提供了研究性借鉴， 尤其是为水源地保护提供了有益探索。