潘巍偉，張曉武

（浙江珊溪水利水電開發(fā)股份有限公司，浙江 溫州325300）

趙山渡水利工程是溫州珊溪水利總樞紐工程的重要組成部分，該工程以供水和灌溉為主，同時具有發(fā)電、 防洪、 生態(tài)等綜合性水利樞紐工程， 總庫容3414萬m3，設計年供水量7.30億m3，可滿足溫州市區(qū)、瑞安、平陽、蒼南、洞頭等地近期、遠期用水需求，為500萬城鄉(xiāng)居民提供優(yōu)質(zhì)的生活用水和工業(yè)用水；灌溉保護農(nóng)田面積1.1.7萬hm2； 發(fā)電廠安裝2臺單機容量10MW的燈泡貫流式水輪發(fā)電機組；使下游城鎮(zhèn)防洪標準提高到20年一遇，防洪保護人口25萬人；同時為溫瑞塘河水質(zhì)的改善提供生態(tài)用水［1］。

趙山渡水利樞紐工程作為重要的綜合性水利樞紐工程，其應急管理非常重要，在開展應急管理制度化、規(guī)范化和標準化建設的基礎上［2］，開展應急管理的信息化建設迫在眉睫， 為此筆者結合目前先進的信息化技術和理念， 開展趙山渡水利樞紐工程應急管理平臺的建設探索與實踐， 為提高整個樞紐的應急管理服務。

1 問題提出

1.1 基礎監(jiān)測設施尚待完善

趙山渡水利工程已建設一批監(jiān)測站點， 用于防汛搶險、防汛減災的監(jiān)測視頻、監(jiān)測水位和雨量等，但測站分布不均，部分區(qū)域測點布置偏少，原其他單位建設設施還未充分整合， 不利于統(tǒng)一掌握應急場景下的現(xiàn)場情況， 因此需進一步完善應急監(jiān)測設施建設，形成網(wǎng)格化監(jiān)測［3］，為整個水利工程的綜合應急管理提供支撐。

1.2 各類數(shù)據(jù)資源尚待共享

在國家應急管理局成立前， 大量的應急管理職能分散在各個科室， 原先應急管理職能分散在工程科、安監(jiān)科、消防科等部門，已擁有大量應急管理相關數(shù)據(jù)，但缺少統(tǒng)一的應急指揮軟件系統(tǒng)；為了響應國家應急救援的職能需求，在成立應急科基礎上，形成整個樞紐工程應急監(jiān)測和應急救援合力， 整合樞紐工程的應急力量， 必須建設統(tǒng)一的應急指揮軟件系統(tǒng)，為多科室、多部門聯(lián)合應急管理提供支撐［4］。

1.3 應急管理平臺尚待建設

趙山渡雖有防汛物資管理系統(tǒng)、 洪水預報預警系統(tǒng)、水文監(jiān)測系統(tǒng)、水資源管理系統(tǒng)等多個與防汛應急搶險有關的系統(tǒng)， 但系統(tǒng)信息化程度相對分散和滯后，需利用當前互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、模型、移動互聯(lián)等先進技術［5］，推進防汛防災的數(shù)字化轉型，加強區(qū)域預報預警、應急調(diào)度和災害應急管理系統(tǒng)建設，全面提升應急響應時效性和管理水平。

2 總體設計

總體設計分為四個部分，即應急管理體系建設、應急基礎設施完善、通信網(wǎng)絡建設和軟件平臺建設。

應急管理體系建設包括組織體系、制度體系、管理體系、水庫管理、渠系管理、發(fā)電廠管理、危險源管理、避災點管理及其他應急管理等。

應急基礎設施完善包括水力發(fā)電廠應急系統(tǒng)、標準化運行管理系統(tǒng)、防洪預警預報系統(tǒng)的對接，視頻監(jiān)控、語音預警、水雨情、水源地等補短板，已有監(jiān)測系統(tǒng)接口開發(fā)、互聯(lián)共享系統(tǒng)接口開發(fā)、現(xiàn)地客戶端流程化管理APP開發(fā)等。

通信網(wǎng)絡建設包括標準接口建設、通訊服務提升。

軟件平臺建設包括應急防汛減災系統(tǒng)和泛在服務。應急防汛減災系統(tǒng)功能包括地圖總覽服務、實時數(shù)據(jù)監(jiān)管、客戶APP監(jiān)管、報表統(tǒng)計打印、預警運行管理、應急指揮管理、數(shù)據(jù)同步管理、移動應用開發(fā)等；泛在服務包括各類APP程序、查詢統(tǒng)計模塊、門戶發(fā)布系統(tǒng)、云計算模型、公共服務平臺、決策分析系統(tǒng)等。

總體設計框架如圖1。

圖1 總體設計框架

3 關鍵技術

3.1 目標大數(shù)據(jù)庫技術

數(shù)據(jù)收集與整理是應急管理信息化建設的基礎工作之一，包括數(shù)據(jù)的收集、整理、校對、入庫、更新等工作，數(shù)據(jù)范圍包括水利工程屬性信息（包括地理位置、面積、水雨情分布、大壩基本情況、河流、引水工程等）、空間地理信息、管理單位信息、人員信息、管理制度、資料檔案、預案方案等。

在應急管理日常工作中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)如巡查、檢查、臺帳等隨管理過程在日常工作中產(chǎn)生，水雨情、工情、水質(zhì)監(jiān)測、視頻、安全監(jiān)測等實時數(shù)據(jù)由各類實時采集系統(tǒng)提供［6］。 調(diào)查已有的、需接入的、待接入的動態(tài)數(shù)據(jù)，明確這部分數(shù)據(jù)的字段、名稱、格式、容量等具體信息。清楚數(shù)據(jù)格式后，需根據(jù)相關數(shù)據(jù)內(nèi)容，對這部分數(shù)據(jù)進行展示設計。

調(diào)查不同的數(shù)據(jù)并為這些數(shù)據(jù)設計最佳的展示方式，通過軟件平臺進行直觀的圖表展示。

（1）實時數(shù)據(jù)?；诟黝悓崟r系統(tǒng)的數(shù)據(jù)按照通訊協(xié)議要求進行統(tǒng)一采集處理， 并按標準接口要求寫入綜合數(shù)據(jù)庫。

（2）人工錄入。 屬性數(shù)據(jù)、圖紙、人工觀測、人工巡檢等靜態(tài)數(shù)據(jù)按照數(shù)據(jù)標準進行收集、 篩選、整理、校核后采用人工錄入方法錄入綜合數(shù)據(jù)庫。

（3）空間數(shù)據(jù)。 空間數(shù)據(jù)預處理采用GIS桌面軟件和空間數(shù)據(jù)庫引擎建立空間數(shù)據(jù)庫， 以權威測繪單位（如國家測繪局）提供的電子地圖或公用網(wǎng)絡地圖為基礎，根據(jù)水利地理信息分類與編碼標準，利用空間數(shù)據(jù)庫提供的多用戶空間數(shù)據(jù)模型組織復雜的空間數(shù)據(jù)，以GIS桌面工具為開發(fā)平臺，建立一個開放、靈活的基礎空間數(shù)據(jù)庫，建設框架如圖2。

圖2 應急目標大數(shù)據(jù)建設框架圖

3.2 基于GIS一張圖研發(fā)技術

在公網(wǎng)地圖的基出上， 建設趙山渡應急管理一張圖，實現(xiàn)應急空間信息基于“一張圖”的共享、交流和融合。 對現(xiàn)有應用系統(tǒng)中的應急地圖進行分析和研究，根據(jù)應急業(yè)務的需要對地圖進行整合，建立區(qū)域應急管理空間資源目錄，整合應急空間數(shù)據(jù)資源，將分散的應急空間要素匯聚在統(tǒng)一的基礎地理空間底圖中。根據(jù)應急空間數(shù)據(jù)的采集、處理、匯聚、更新的規(guī)范和要求，形成空間數(shù)據(jù)處理機制，保障空間數(shù)據(jù)的“一數(shù)一源”。 加強遙感、衛(wèi)星影像圖、三維模型等空間數(shù)據(jù)資源的建設，形成共建共享、資源豐富的具有應急特色“趙山渡應急一張圖”。

3.3 防汛抗臺洪水風險圖技術

（1）汛情監(jiān)測。集成展示水位、降雨、氣象、云圖、臺風等汛情相關信息，為應急防災提供支撐。

（2）應急體系。 建立防汛搶險應急管理體系，集成應急預案、防汛物資等內(nèi)容進入防汛體系［7］，能夠在線配置防汛體系具體內(nèi)容， 實現(xiàn)防汛體系在線構建及防汛體系實時應用。

（3）應急預案。 遷移應急預案進入系統(tǒng)，實現(xiàn)應急預案在線執(zhí)行。實現(xiàn)應急預案文本在線查看、應急組織團隊在線建設、應急災害等級在線設置。通過應急預案信息錄入與配置實現(xiàn)后續(xù)應急響應的順利執(zhí)行、災情評估的快速計算和災后救援的高效開展。

（4）防汛物資。 在線管理防汛物資，目標實現(xiàn)防汛物資精細化、留痕化管理，讓所有人員均可通過在線系統(tǒng)快速掌握防汛物資儲備情況， 能隨時快速調(diào)用儲備中的防汛物資。 通過留痕化管理掌握每一件物資的去向和用途。 防汛物資模塊能保障防汛物資高效使用和有效使用。

（5）應急響應。 實現(xiàn)險情發(fā)生時，系統(tǒng)以自動或手動的方式啟動應急響應， 根據(jù)險情內(nèi)容自動匹配應急預案相應方案并提取展示供用戶參考決策。 同時用戶可通過發(fā)起結束響應流程隨時手動結束應急響應。

（6）災情評估。 結合洪水預報系統(tǒng)、區(qū)域洪水風險圖系統(tǒng)、防汛搶險應急管理系統(tǒng)等子系統(tǒng)，在災情結束后，自動對受災結果情況進行評估。

圖3 防汛抗臺洪水風險圖示意圖

（7）災后救援。 根據(jù)各地受災情況，基于洪水風險圖、規(guī)劃避險點、避險路線等內(nèi)容，對受災地進行災后救援。 基于防汛物資儲備情況和受災點基本信息， 進行智能調(diào)度為災后救援提供有效搶險力量的分配支援。

3.4 危險源管理技術

建立危險源管理系統(tǒng)， 面向重點領域和監(jiān)管單位，基于GIS地圖，實現(xiàn)對各類危險源信息進行登記與匯總、整改措施登記與匯總等動態(tài)管理，輔助危險源排查工作，為有效消除風險隱患、降低突發(fā)事件發(fā)生可能性提供技術支撐。

（1）危險源登記與管理。實現(xiàn)危險源信息的匯總管理，配置危險源信息統(tǒng)一填報模版，由各部門進行信息登記， 并對登記數(shù)據(jù)進行分類管理和數(shù)據(jù)維護［8］。主要功能包括危險源信息登記與維護、 危險源信息審核、危險源數(shù)據(jù)查詢與統(tǒng)計。

（2）危險源排查信息報送。實現(xiàn)風危險源信息的匯總管理， 由各部門按照系統(tǒng)配置的統(tǒng)一填報模版進行信息登記與報送。主要功能包括隱患排查臺賬、排查信息統(tǒng)計。

（3）危險源治理與整改。實現(xiàn)危險源整改措施數(shù)據(jù)的登記、維護、執(zhí)行狀態(tài)跟蹤、查詢與統(tǒng)計管理，配置統(tǒng)一整改登記填報模塊，由各部門進行規(guī)范登記。主要功能包括整改通知書下發(fā)、 危險源整改措施提報、危險源整改措施審核、整改進度跟蹤、整改措施查詢與統(tǒng)計等。

3.5 移動APP開發(fā)技術

通過在移動終端部署客戶端軟件［9］，實現(xiàn)傳統(tǒng)應急管理工作模式在移動終端上的延展， 主要功能包括信息管理、任務管理、通訊錄、電子地圖、日常安排、綜合查詢、離線支持、視頻查看、視頻回傳、音視頻協(xié)同會商、緊急公文、每日簽到、會議管理、應急動態(tài)、預警管理等內(nèi)容。

突發(fā)事件發(fā)生時， 應急處置人員可在第一時間報送事件的現(xiàn)場信息，接收上級下發(fā)的任務，并進行實時聯(lián)動；領導在途處置過程中，針對事件快速做出批示及緊急公文批示； 領導及工作人員及時查看通訊錄、工作安排、值班表、應急資料，實時進行視頻回傳與查看， 建立音視頻協(xié)同會商， 高效完成應急工作。

4 結語

趙山渡是溫州地區(qū)的重要水源地，有溫州“大水缸”之稱。 但趙山渡庫區(qū)周邊有公路環(huán)繞，大壩又是交通通道，這對應急管理難度增大不少。通過以上研究分析，得出如下結論：

（1）采用總體框架的頂層設計，可以不斷完善和升級系統(tǒng)，為趙山渡的應急管理護航。

（2）采用一張圖開發(fā)，在統(tǒng)一指揮決策，為搶險人員和物資的統(tǒng)一調(diào)度提供了基礎條件。

（3）采用風險圖管理模式，在防汛抗臺中對下游的影響有預估作用，為洪災險情的應急撤離、應急救援、應急預警等提供了科學依據(jù)。

（4） 對趙山渡危險源進行統(tǒng)一標識和一張圖管理、監(jiān)控及保護等，可以減少險情的發(fā)生率。

（5）APP研發(fā)為危險源處理、險情上報、應急指揮等提供了快捷通道，方便管理。

趙山渡應急管理系統(tǒng)的設計為大中型水庫提供了研究性借鑒， 尤其是為水源地保護提供了有益探索。