姜紅德

我國(guó)一直流傳著“大禹治水”的民間故事。相傳4000多年前，大禹率領(lǐng)民眾，與自然災(zāi)害中的洪水斗爭(zhēng)，最終獲得了勝利。面對(duì)滔滔洪水，大禹從鯀治水的失敗中汲取教訓(xùn)，改變了“堵”的辦法，對(duì)洪水進(jìn)行疏導(dǎo)，體現(xiàn)出他具有帶領(lǐng)人民戰(zhàn)勝困難的智慧。大禹為了治理洪水，長(zhǎng)年在外與民眾一起奮戰(zhàn)，置個(gè)人利益于不顧，“三過家門而不入”。大禹治水經(jīng)歷13年，耗盡心血與體力，終于完成了這一件名垂青史的大業(yè)。

從“大禹治水”到水利現(xiàn)代化，我國(guó)水利事業(yè)發(fā)展歷經(jīng)了數(shù)千年，治水的智慧也從人腦變成了計(jì)算機(jī)和各種災(zāi)害監(jiān)測(cè)和防汛指揮系統(tǒng)。比如每年全國(guó)不少省份遭遇洪水的時(shí)候，江蘇鹽城卻屢次能成功地頂住了洪水的侵襲，確保了生活安定、生產(chǎn)發(fā)展和生命安全。這除了當(dāng)?shù)卣目茖W(xué)調(diào)度和正確決策之外，還不得不說到智慧防汛系統(tǒng)這一水利戰(zhàn)線上的“小智囊”。該系統(tǒng)是由中國(guó)移動(dòng)江蘇公司鹽城分公司借力移動(dòng)通信、衛(wèi)星遙測(cè)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等先進(jìn)技術(shù)，打造的智能防汛信息化解決方案。

今年4月20日，四川雅安發(fā)生7.0級(jí)地震，在第一時(shí)間內(nèi)，水利部陳雷部長(zhǎng)就下達(dá)了應(yīng)急搶險(xiǎn)救災(zāi)指令。災(zāi)情發(fā)生后，技術(shù)人員在水利部水利共享信息平臺(tái)所建立的水利普查一張圖的基礎(chǔ)上，快速制作了災(zāi)區(qū)水利搶險(xiǎn)救災(zāi)的專題圖并加載到共享平臺(tái)中，供相關(guān)部門共享使用。

類似這樣的情況（如云南彝良地震、曲婷水庫(kù)潰壩、黃河凌汛檢測(cè)）比比皆是，在發(fā)生的自然災(zāi)害面前，信息系統(tǒng)都發(fā)揮了重要的作用并取得了良好的應(yīng)用效果。當(dāng)前我國(guó)正處于各類災(zāi)害多發(fā)期，信息化不僅對(duì)日常業(yè)務(wù)管理有用，在重大災(zāi)害發(fā)生時(shí)更能發(fā)揮其不可替代的作用。

民生水利催生“智慧”治水

我國(guó)是洪澇干旱災(zāi)害頻發(fā)多發(fā)的國(guó)家，洪澇干旱災(zāi)害對(duì)人民群眾生命安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。經(jīng)過多年努力，我國(guó)建成了工程措施和非工程措施相結(jié)合的防汛抗旱減災(zāi)綜合體系，大江大河已基本具備了防御新中國(guó)成立以來最大洪水的能力，重點(diǎn)海堤設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到50年一遇以上；遇中等干旱年份，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)不會(huì)受到大的影響，可以保證城鄉(xiāng)供水安全。

水利部信息中心副主任倪偉新還記得，自2011年以來，水利現(xiàn)代化連續(xù)被納入國(guó)家“一號(hào)”文件，其重視程度前所未有。其中民生水利更是被列為首要任務(wù)，中央提出要繼續(xù)加強(qiáng)大江大河大湖治理，加快大中型水利樞紐工程建設(shè)，搞好蓄滯洪區(qū)建設(shè)和山洪災(zāi)害防治，統(tǒng)籌安排病險(xiǎn)水庫(kù)除險(xiǎn)加固任務(wù)。

在“十二五”期間，圍繞民生水利，提高水利資源的支撐能力，各地水利部門也紛紛出臺(tái)了水利信息化“十二五”規(guī)劃，各項(xiàng)水利信息化工程得到了大力推進(jìn)。江蘇省水利信息化“十二五”規(guī)劃提出，主要建設(shè)現(xiàn)代化的水文測(cè)報(bào)分析系統(tǒng)、防汛防旱決策支持系統(tǒng)、水資源管理系統(tǒng)、水利工程和河湖資源管理系統(tǒng)等各項(xiàng)水利信息化基礎(chǔ)設(shè)施。運(yùn)用先進(jìn)的信息技術(shù)改造提升傳統(tǒng)水利行業(yè)，實(shí)現(xiàn)水資源調(diào)度精準(zhǔn)化、防洪決策指揮科學(xué)化、應(yīng)急管理規(guī)范化，基本構(gòu)建江蘇水利信息化體系——智慧水利框架。

倪偉新表示，目前我國(guó)已基本建成覆蓋全國(guó)水利系統(tǒng)的水利信息網(wǎng)絡(luò)，部署實(shí)施了水利政務(wù)、防汛指揮、水質(zhì)監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)、水土保持監(jiān)測(cè)與管理、水資源管理決策支持等多種應(yīng)用系統(tǒng)的建設(shè)，具備了向全社會(huì)提供準(zhǔn)確、及時(shí)、有效的水利基礎(chǔ)信息服務(wù)的能力。各地的水利信息化建設(shè)主要的重點(diǎn)工程包括防汛指揮系統(tǒng)、水資源管理監(jiān)控體系、水土保持信息系統(tǒng)、農(nóng)村水利管理系統(tǒng)、水庫(kù)和移民管理信息系統(tǒng)、電子政務(wù)、數(shù)據(jù)中心建設(shè)、信息安全系統(tǒng)等八大重點(diǎn)領(lǐng)域。

防汛抗旱涉及到防洪、抗旱、減災(zāi)、應(yīng)急、調(diào)度等各個(gè)領(lǐng)域，作為國(guó)家防汛指揮系統(tǒng)的重要性毋庸置疑。國(guó)家防汛抗旱指揮系統(tǒng)一期工程是水利部“金水”工程的龍頭項(xiàng)目，歷經(jīng)15年又4個(gè)月，完成近8億元投資，一期工程作為水利系統(tǒng)首個(gè)“航母”級(jí)的業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)，建成了覆蓋全國(guó)大部分省、區(qū)、市的信息采集系統(tǒng)和連接國(guó)家防總、水利部，七大流域機(jī)構(gòu)和各省（自治區(qū)、直轄市）及新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)水利（水務(wù)）廳（局）的骨干網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，建成了數(shù)據(jù)匯集和應(yīng)用支撐兩大平臺(tái)，防汛、水情等應(yīng)用系統(tǒng)，防洪工程數(shù)據(jù)庫(kù)等8大數(shù)據(jù)庫(kù)，系統(tǒng)功能涵蓋了信息采集、通信、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和決策支持各個(gè)層面，為防汛抗旱提供了有力高效的技術(shù)支撐。

據(jù)介紹，國(guó)家防汛抗旱指揮系統(tǒng)一期工程30分鐘內(nèi)可全部匯齊全國(guó)水情信息，建成了水利信息采集傳送的“高速公路”，實(shí)現(xiàn)了各地防汛抗旱指揮實(shí)時(shí)決策會(huì)商，構(gòu)建了各級(jí)防汛抗旱綜合數(shù)據(jù)庫(kù)，搭建了各級(jí)水利數(shù)據(jù)中心，開發(fā)了水情應(yīng)用、防洪調(diào)度、抗旱管理等業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)，提高了各級(jí)防汛抗旱部門信息服務(wù)能力和科學(xué)決策水平。

2012年，國(guó)務(wù)院發(fā)布《關(guān)于實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理制度的意見》，以水資源開發(fā)利用總量控制、用水效率控制和水功能區(qū)限制納污“三條紅線”明確水資源管理的“底線”。在總結(jié)流域和區(qū)域水資源實(shí)時(shí)監(jiān)控、城市水資源管理信息系統(tǒng)試點(diǎn)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，水利部全面推動(dòng)各級(jí)水資源管理系統(tǒng)的建設(shè)，出臺(tái)了《?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）水資源管理系統(tǒng)建設(shè)基本技術(shù)要求》，《國(guó)家水資源管理系統(tǒng)項(xiàng)目建議書》已通過技術(shù)審查，江蘇、浙江、遼寧、上海、北京、河南、廣東、山西、重慶、福建、陜西、青海等已啟動(dòng)省級(jí)水資源管理系統(tǒng)建設(shè)。

據(jù)水利部信息中心統(tǒng)計(jì)，目前黃河、海河、太湖、遼寧、江蘇、塔里木河、黑河等流域和區(qū)域性水資源實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)取得了積極的成果；全國(guó)18個(gè)省24個(gè)城市的水資源管理信息系統(tǒng)試點(diǎn)建設(shè)正在積極推進(jìn)。

同時(shí)，為了加強(qiáng)水利信息資源的開發(fā)利用，規(guī)范和指導(dǎo)各級(jí)水利數(shù)據(jù)中心建設(shè)，水利部印發(fā)了《水利數(shù)據(jù)中心建設(shè)指導(dǎo)意見》，制定了《水利數(shù)據(jù)中心基本技術(shù)要求》，并將結(jié)合國(guó)家自然資源與地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)項(xiàng)目水利資源分中心的建設(shè)，研究資源整合方法和數(shù)據(jù)更新機(jī)制，為國(guó)家水利數(shù)據(jù)中心建設(shè)積累經(jīng)驗(yàn)。其中，黃河水利委員會(huì)已經(jīng)建立了集中管理存儲(chǔ)環(huán)境，初步實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的集中管理，珠江水利委員會(huì)則正在實(shí)施數(shù)據(jù)中心部分內(nèi)容的建設(shè)，太湖局已搭建數(shù)據(jù)中心框架，并初步實(shí)現(xiàn)了資源的整合。

應(yīng)急防汛的數(shù)字利器

進(jìn)入5月份，我國(guó)南方部分地區(qū)開始進(jìn)入汛期。接下來到7～8月份，受強(qiáng)降雨影響，長(zhǎng)江上游干支流流量將會(huì)大幅增長(zhǎng)，岷江、沱江、嘉陵江等河流來水持續(xù)快速增加，加上降雨仍將持續(xù)，長(zhǎng)江流域多地的水利基礎(chǔ)設(shè)施面臨著越來越嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。以安徽為例，每年長(zhǎng)江流域洪水造成安徽省水毀水利工程上萬(wàn)處。

江蘇鹽城由于受地處里下河地區(qū)和沿海地區(qū)，地勢(shì)低平，河網(wǎng)密布、季風(fēng)氣候等自然環(huán)境的影響，一度面臨著“三年一小澇、十年一大澇”的困境，嚴(yán)重地影響了城市更好更快的發(fā)展。今天的鹽城由于具備了首家建設(shè)運(yùn)行的智慧防汛系統(tǒng)，有效實(shí)現(xiàn)了鹽城水利由傳統(tǒng)水利向現(xiàn)代化水利的轉(zhuǎn)變。

近兩年來，鹽城的突發(fā)自然災(zāi)害特別多，要不不下雨，一下就大雨，容易形成澇災(zāi)，解決信息滯后的弊端已經(jīng)刻不容緩。針對(duì)這一需求，鹽城移動(dòng)、南京東邦科技公司聯(lián)合開發(fā)了基于移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)的智能防汛系統(tǒng)。系統(tǒng)充分應(yīng)用了移動(dòng)通信、衛(wèi)星定位、決策支持、地理信息、數(shù)字視頻等一系列高新技術(shù)，圍繞防汛防旱防臺(tái)應(yīng)急指揮這個(gè)主題，將汛前的統(tǒng)籌規(guī)劃，汛中的嚴(yán)密監(jiān)控、及時(shí)部署和搶險(xiǎn)救災(zāi)的應(yīng)急指揮全過程納入其中。

以汛前的數(shù)據(jù)收集為例，以前需要人工現(xiàn)場(chǎng)采集的水位和雨量數(shù)據(jù)，通過在水位監(jiān)測(cè)點(diǎn)安裝了水位計(jì)和雨量計(jì)，相關(guān)數(shù)據(jù)可以通過移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)和短信平臺(tái)推送，在水情、雨情變化不大的時(shí)候，每5分鐘推送實(shí)時(shí)的風(fēng)情、天氣預(yù)報(bào)以及小雨大雨、雨量多少等信息；當(dāng)天氣情況有重大改變時(shí)，則每分鐘發(fā)布相關(guān)的數(shù)據(jù)。系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)結(jié)合72小時(shí)天氣變化，預(yù)測(cè)并立體顯示災(zāi)情變化趨勢(shì)，幫助防汛人員準(zhǔn)確制定應(yīng)對(duì)方案。通過大氣云圖的變化，72個(gè)小時(shí)可以預(yù)測(cè)粗糙的降雨，3個(gè)小時(shí)可以預(yù)測(cè)精細(xì)的降水。以前是滯后6小時(shí)，現(xiàn)在可以提前3個(gè)小時(shí)進(jìn)行部署，大大提高了水利系統(tǒng)的應(yīng)急反應(yīng)時(shí)間。

江蘇鹽城大豐水利信息中心朱主任表示，防指辦公室一般在20分鐘內(nèi)，即可完成全市實(shí)時(shí)水情、氣象等信息的收集處理，速度比過去提高8到9倍。隨著今后系統(tǒng)的逐步完善與擴(kuò)建、遙測(cè)站點(diǎn)的不斷增加，這樣的速度還會(huì)加快。

據(jù)了解，目前除了各級(jí)地方部門重視智慧水利，國(guó)家有關(guān)部門也高度重視洪澇干旱災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)、評(píng)估和預(yù)警。已編制完成了重點(diǎn)地區(qū)的洪水風(fēng)險(xiǎn)圖，開展全國(guó)干旱區(qū)劃和旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)圖編制，研究洪水干旱風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，確定不同區(qū)域洪水干旱風(fēng)險(xiǎn)程度，為洪澇干旱災(zāi)害防御提供技術(shù)支撐。同時(shí)健全了水旱災(zāi)情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，建成5萬(wàn)多處各類監(jiān)測(cè)站點(diǎn)，有條件的地區(qū)裝備了衛(wèi)星云圖接收系統(tǒng)，沿海地區(qū)配備了臺(tái)風(fēng)活動(dòng)監(jiān)視系統(tǒng)，山洪災(zāi)害重點(diǎn)防治區(qū)建成了監(jiān)測(cè)預(yù)警網(wǎng)絡(luò)，利用這些監(jiān)測(cè)設(shè)施可以密切監(jiān)控全國(guó)各地雨情、水情、旱情和臺(tái)風(fēng)等變化發(fā)展情況，30分鐘內(nèi)通過網(wǎng)絡(luò)集成到國(guó)家防總和各級(jí)防汛指揮辦。

隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及，“智慧水利”可及時(shí)對(duì)洪水量級(jí)、洪峰水位、洪峰流量、臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度、降雨范圍、降雨強(qiáng)度、干旱等級(jí)、持續(xù)時(shí)問以及可能造成的災(zāi)害等做出預(yù)報(bào)和評(píng)估，有效提高了公眾防災(zāi)避災(zāi)意識(shí)和應(yīng)急反應(yīng)能力。