“互聯(lián)網(wǎng)+”是創(chuàng)新2.0時(shí)代的互聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)行業(yè)融合發(fā)展的新形態(tài)、新業(yè)態(tài),是信息時(shí)代、知識(shí)社會(huì)的創(chuàng)新形態(tài)推動(dòng)下的互聯(lián)網(wǎng)形態(tài)演進(jìn)及其催生的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展新形態(tài)。黃河洪水防御是中華民族幾千年智慧的結(jié)晶,其主要研究對(duì)象包括黃河洪水自然規(guī)律,河道、洪泛區(qū)狀況及其演變。“互聯(lián)網(wǎng)+防御黃河洪水”代表一種新的治河理念,即充分發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)在生產(chǎn)要素配置中的優(yōu)化和集成作用,將互聯(lián)網(wǎng)的創(chuàng)新成果深度融合于現(xiàn)代治黃研究的各領(lǐng)域之中,提升黃河防洪工程體系與非工程體系的創(chuàng)新力和生產(chǎn)力,形成以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)設(shè)施和實(shí)現(xiàn)工具的更廣泛的治河發(fā)展新形態(tài)。
1.防御黃河洪水工程體系的歷史沿革
在原始社會(huì)與奴隸制社會(huì),黃河流域的人們“逐水草而居,擇丘陵而處”。公元前2000多年的“鯀障洪水”,用堤埂把居住區(qū)和耕地保護(hù)起來。禹則進(jìn)一步采用了“疏川導(dǎo)滯”、匯流入海的治水辦法,即疏通主干河道,導(dǎo)引漫溢出河床的洪水入海。
進(jìn)入封建社會(huì),逐步采用土堤等簡易工程措施防御洪水,并在一些河流上逐步建成堤防工程,發(fā)展較快的地區(qū)還開展了綜合性的防洪治理方法。戰(zhàn)國時(shí),在黃河下游堤防已較普遍,各諸侯國都自修長堤保護(hù)自己的城邑和鄉(xiāng)村。秦始皇統(tǒng)一中國(公元前221年)后,實(shí)行“決通川防”治水方略,即將黃河下游原各諸侯國內(nèi)分散的堤防改建成統(tǒng)一的堤防。西漢時(shí)期,郭昌在黃河下游裁減彎道3處。明代潘季馴在黃河下游修建崔鎮(zhèn)、徐升、季泰、三義等四座減水壩(即溢洪堰)分減洪水。
新中國成立以來,人民治黃投入大量的精力和財(cái)力修建了水庫,興建了標(biāo)準(zhǔn)化堤防,千里黃河大堤巍然矗立,防御洪水,固守平安,使黃河歲歲安瀾。
2.黃河防洪非工程體系的逐步完善與發(fā)展
隨著生產(chǎn)力的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,黃河防洪開始應(yīng)用近代科學(xué)技術(shù),建成了較大規(guī)模的河流或地區(qū)的防洪系統(tǒng)。1919年,在河南陜縣西和山東濼口兩處設(shè)立了黃河水文站,開始用科學(xué)方法進(jìn)行水文觀測(cè),并用電報(bào)傳報(bào)水位、流量等信息。1915年,李儀祉開始引進(jìn)西方水利理論和河防科技,對(duì)黃河進(jìn)行勘測(cè)研究,制定治黃方略。
第二次世界大戰(zhàn)前后,科學(xué)技術(shù)進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展階段,生產(chǎn)力突飛猛進(jìn),防洪非工程措施越來越受到重視。進(jìn)入20世紀(jì)70年代后,一些國家對(duì)于河流的治理開發(fā),逐漸注意將經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益的統(tǒng)一,這對(duì)于黃河防洪也具有借鑒意義。
3.“互聯(lián)網(wǎng)+”與防御黃河洪水之融合
“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)計(jì)劃將重點(diǎn)促進(jìn)以云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)為代表的新一代信息技術(shù)與傳統(tǒng)治黃技術(shù)的融合創(chuàng)新,打造新的河道防洪規(guī)劃、工程設(shè)計(jì)、巡查觀測(cè)、維修養(yǎng)護(hù)、防汛搶險(xiǎn)、洪水調(diào)度、防汛法規(guī)云數(shù)據(jù)等,為治黃智能化提供支撐,確保黃河安瀾。
(1)防洪規(guī)劃。首先利用互聯(lián)網(wǎng),從所在河流或地區(qū)的自然條件、經(jīng)濟(jì)社會(huì)情況、洪水與歷史洪災(zāi)等原始數(shù)據(jù)中選取必要的資料,據(jù)此擬定比較方案(包括主要防洪工程措施的規(guī)模等),再結(jié)合綜合規(guī)劃,通過比較或優(yōu)選,編制河流防洪、城市防洪、蓄滯洪區(qū)防洪等規(guī)劃,并選定主體防洪工程(如堤、河道整治、分洪工程、水庫等)和防洪非工程措施(如洪水預(yù)報(bào)警報(bào)系統(tǒng)、灘區(qū)安全運(yùn)用、行洪道清障、洪水保險(xiǎn)、防洪調(diào)度、超標(biāo)準(zhǔn)洪水緊急應(yīng)對(duì)措施等)的規(guī)模。
(2)工程設(shè)計(jì)。根據(jù)規(guī)劃選定的工程措施,選擇工程位置(如壩址、治導(dǎo)線、分洪區(qū)等);再根據(jù)工程等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)和防護(hù)對(duì)象的要求,做好勘測(cè)、試驗(yàn)、計(jì)算,提出工程總體布置和主體建筑物設(shè)計(jì)的各項(xiàng)工程特征值、工程量和投資估算等。
(3)巡查觀測(cè)。利用遠(yuǎn)程監(jiān)控或者無人機(jī)巡航等及時(shí)掌握工程設(shè)施的工作狀態(tài),若發(fā)現(xiàn)問題,則迅速處理。
(4)維修養(yǎng)護(hù)。對(duì)工程設(shè)施配件建立模擬生命系統(tǒng),對(duì)主體建筑物進(jìn)行經(jīng)常性的維修和定期大修,以保持工程設(shè)施的完好安全,保證能在正常和非常情況時(shí)靈活運(yùn)用。
(5)防守?fù)岆U(xiǎn)。建立潰壩決口模擬系統(tǒng),有針對(duì)性地組織防守,出現(xiàn)險(xiǎn)情時(shí),及時(shí)搶護(hù),充分發(fā)揮已有防洪工程的作用,保障保護(hù)區(qū)的安全。
(6)防洪調(diào)度。根據(jù)防洪調(diào)度規(guī)程,針對(duì)可能出現(xiàn)的洪水和防護(hù)區(qū)的實(shí)際情況,按照度汛計(jì)劃和緊急措施方案,對(duì)防洪系統(tǒng)中的各項(xiàng)設(shè)施進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)度。
(7)防洪法規(guī)。建立防洪法規(guī)數(shù)據(jù)庫,用作防洪工作的行為規(guī)范,以利于加強(qiáng)工程管理,保護(hù)防洪設(shè)施安全,發(fā)揮防洪系統(tǒng)的效益,調(diào)整人們?cè)谏a(chǎn)、生活、經(jīng)濟(jì)建設(shè)中所產(chǎn)生的利益矛盾。
總之,“互聯(lián)網(wǎng)+防御黃河洪水”研究是對(duì)創(chuàng)新2.0時(shí)代新一代信息技術(shù)與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新相互作用、共同演化,推進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展新形態(tài)的高度概括,必將推動(dòng)人類治黃事業(yè)產(chǎn)生一次歷史性的變革。■