徐 斌，周國(guó)民

（1.浙江省水文管理中心，浙江 杭州 310009；2.浙江禹貢信息科技有限公司，浙江 杭州 310052）

1 引言

永嘉縣地處浙江省東南部，溫州市北部，近年來接連遭受臺(tái)風(fēng)襲擊，洪澇災(zāi)害頻發(fā)，且伴隨滑坡、泥石流等次生災(zāi)害，造成全縣大量人口受災(zāi)，因?yàn)?zāi)傷亡數(shù)十人，直接經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)數(shù)億元。

2019年，第9號(hào)超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)“利奇馬”于8月10日01：45：00在浙江省溫嶺市城南鎮(zhèn)沿海登陸，登陸時(shí)中心附近最大風(fēng)力有16級(jí)（52 m/s），這使其成為2019年以來登陸中國(guó)的最強(qiáng)臺(tái)風(fēng)和1949年以來登陸浙江第三強(qiáng)的臺(tái)風(fēng)。2019年8月10日凌晨，永嘉縣巖坦鎮(zhèn)山早村一山體因特大暴雨，在短短的3 h內(nèi)降雨量達(dá)160 mm，引發(fā)山體滑坡。山體滑坡后堵塞了河流，在10 min內(nèi)，山洪最高水位漲到10 m，該村約120人被洪水圍困。因溪水上漲太快，部分村民來不及撤離到安全位置，堰塞湖又突發(fā)決堤，造成人員傷亡和失聯(lián)。永嘉縣因?yàn)?zāi)全縣受災(zāi)人口35.68萬，遇難30人、失聯(lián)2人，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)42.42億元，全縣房屋倒塌351間、損壞328間。

雖然天災(zāi)難以避免，但是也暴露出很多問題：

（1）基礎(chǔ)監(jiān)測(cè)設(shè)施待完善。永嘉縣山洪災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警平臺(tái)等系統(tǒng)已建設(shè)大量水雨情監(jiān)測(cè)站點(diǎn)，但測(cè)站分布不均，部分區(qū)域測(cè)點(diǎn)布置較少，不利于臺(tái)汛期及時(shí)掌握區(qū)域水量，需進(jìn)一步完善水雨情監(jiān)測(cè)設(shè)施建設(shè)，形成縣域網(wǎng)格化監(jiān)測(cè)，提高降水水量的預(yù)警，為縣域洪澇災(zāi)害防治提供支撐[1]。

（2）數(shù)據(jù)資源待共享。永嘉縣水利局與縣自然資源和規(guī)劃局共建設(shè)多個(gè)信息化系統(tǒng)，已擁有大量防汛防臺(tái)抗災(zāi)數(shù)據(jù)，但各個(gè)系統(tǒng)由于建設(shè)時(shí)間不同、廠家不同、對(duì)接單位不一致的因數(shù)，致使各系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立，形成數(shù)據(jù)孤島，無法形成合力，需對(duì)各系統(tǒng)進(jìn)行整合共享，能為不同單位同時(shí)提供實(shí)時(shí)有效數(shù)據(jù)，為縣域多單位、多部門聯(lián)合防汛抗災(zāi)提供支撐[2]。

（3）防汛防災(zāi)及工程調(diào)度系統(tǒng)待提升。永嘉縣雖有多個(gè)防汛抗災(zāi)、工程調(diào)度系統(tǒng)，但系統(tǒng)信息化程度相對(duì)滯后，需利用當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、模型、移動(dòng)互聯(lián)等先進(jìn)技術(shù)，推進(jìn)防汛防災(zāi)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，加強(qiáng)區(qū)域預(yù)報(bào)預(yù)警、防汛調(diào)度和災(zāi)害應(yīng)急管理系統(tǒng)建設(shè)，全面提升防汛抗災(zāi)響應(yīng)時(shí)效性和管理水平。

2 總體目標(biāo)

為解決上述問題，在協(xié)同縣水利局、縣應(yīng)急管理局及縣自然資源和規(guī)劃局等部門數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，需要緊緊圍繞防汛抗災(zāi)任務(wù)，以保障群眾生命財(cái)產(chǎn)安全為前提，利用當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)、云平臺(tái)、大數(shù)據(jù)、模型等先進(jìn)技術(shù)發(fā)展成果，補(bǔ)齊防汛抗災(zāi)信息化短板，加強(qiáng)防汛搶險(xiǎn)應(yīng)急管理，推進(jìn)防汛抗災(zāi)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，全面提升永嘉縣防汛抗災(zāi)能力，高水平、高質(zhì)量的完成防汛抗災(zāi)工作。

（1）全面提升水雨情監(jiān)測(cè)、預(yù)報(bào)能力。通過對(duì)當(dāng)前信息化系統(tǒng)的調(diào)查，查漏補(bǔ)缺，建立網(wǎng)格化的水雨情測(cè)報(bào)系統(tǒng)，補(bǔ)齊區(qū)域監(jiān)測(cè)站點(diǎn)，利用實(shí)時(shí)水雨情數(shù)據(jù)進(jìn)行縣域多庫(kù)聯(lián)動(dòng)的流域洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng)建設(shè)，充分掌握水庫(kù)入庫(kù)流量，科學(xué)調(diào)度，保障水利工程安全。

（2）全面加強(qiáng)區(qū)域風(fēng)險(xiǎn)和搶險(xiǎn)應(yīng)急管理。通過區(qū)域洪水風(fēng)險(xiǎn)圖和地質(zhì)災(zāi)害區(qū)域管理系統(tǒng)，加強(qiáng)洪水災(zāi)害區(qū)域預(yù)報(bào)預(yù)警，完善地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警和管理。同時(shí)建立防汛搶險(xiǎn)應(yīng)急管理系統(tǒng)，全面應(yīng)急響應(yīng)洪水、地質(zhì)災(zāi)害，提高災(zāi)害區(qū)域風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控，提升應(yīng)急響應(yīng)能力。

（3）全面開展水利工程聯(lián)合調(diào)度。全面開展水利工程聯(lián)合調(diào)度，充分發(fā)揮水利工程“攔、分、蓄、滯、排”的作用，通過科學(xué)調(diào)度，將大大提高防洪排澇的能力。在洪水發(fā)生時(shí)，保障區(qū)域能夠避免災(zāi)害發(fā)生或受災(zāi)區(qū)較快的進(jìn)行災(zāi)后重建。

（4）全面實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)資源共享和業(yè)務(wù)協(xié)同。通過聚焦數(shù)據(jù)共享和業(yè)務(wù)協(xié)同，全面推動(dòng)防汛抗災(zāi)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。實(shí)現(xiàn)橫向跨縣局，縱向部門協(xié)同的數(shù)據(jù)共享，從數(shù)據(jù)共享推動(dòng)業(yè)務(wù)共享，全面實(shí)現(xiàn)永嘉縣多單位、多部門聯(lián)合防汛抗災(zāi)。

3 建設(shè)內(nèi)容

3.1 多庫(kù)聯(lián)動(dòng)的流域洪水預(yù)報(bào)

為了更科學(xué)有效的開展應(yīng)急搶險(xiǎn)工作，制定避險(xiǎn)應(yīng)急方案，為下游重點(diǎn)暴雨區(qū)域受災(zāi)分析提供更精準(zhǔn)的入流洪水，需盡可能對(duì)未來可能出現(xiàn)的影響下游安全的流域洪水進(jìn)行預(yù)測(cè)分析。將集合基于預(yù)報(bào)降雨的洪水預(yù)測(cè)和基于實(shí)測(cè)降雨的洪水預(yù)報(bào)兩種洪水預(yù)報(bào)模式對(duì)未來洪水進(jìn)行預(yù)報(bào)分析。同時(shí)開展多個(gè)水庫(kù)工程聯(lián)合調(diào)度，永嘉縣水利工程有金溪、北溪兩座中型水庫(kù)，小子溪、山溪頭等15座?。á瘢┧畮?kù)，大坦、上寺等61座?。á颍┘氨姸嗌教?。甌北街道王家塢、和一、丁山等重要水閘共29座。通過構(gòu)建永嘉縣重要水利工程聯(lián)合調(diào)度，全面統(tǒng)籌協(xié)調(diào)水利工程防汛抗災(zāi)關(guān)系，充分發(fā)揮工程作用。建立健全聯(lián)合調(diào)度流程，明確調(diào)度原則與目標(biāo)、聯(lián)合調(diào)度方案、各工程調(diào)度方式、調(diào)度權(quán)限、信息報(bào)送及共享等內(nèi)容[3]。

3.2 區(qū)域動(dòng)態(tài)洪水風(fēng)險(xiǎn)圖

為了分析各子流域的預(yù)報(bào)洪水對(duì)永嘉縣造成的影響，預(yù)測(cè)受災(zāi)區(qū)域，估算受災(zāi)損失，制定避險(xiǎn)轉(zhuǎn)移方案，為提前避災(zāi)轉(zhuǎn)移提供依據(jù)，在永嘉縣重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行洪水風(fēng)險(xiǎn)圖編制以及系統(tǒng)平臺(tái)建設(shè)基礎(chǔ)上。針對(duì)西溪流域、菇溪流域、烏牛溪流域進(jìn)行區(qū)域調(diào)查并編制洪水風(fēng)險(xiǎn)圖并加入到系統(tǒng)平臺(tái)中。本次洪水風(fēng)險(xiǎn)圖系統(tǒng)的功能主要包括了：各設(shè)計(jì)重現(xiàn)期洪水風(fēng)險(xiǎn)圖編制及展示、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)洪水風(fēng)險(xiǎn)圖繪制、避險(xiǎn)避災(zāi)方案編制。

（1）設(shè)計(jì)重現(xiàn)期洪水風(fēng)險(xiǎn)圖編制。為分析各洪水重現(xiàn)期下永嘉縣淹沒區(qū)域、受災(zāi)損失等信息，需對(duì)永嘉縣全境自然地理、水文與洪水、構(gòu)筑物及其調(diào)度規(guī)則、社會(huì)經(jīng)濟(jì)和洪澇災(zāi)害資料等基礎(chǔ)資料進(jìn)行調(diào)查，并按《洪水風(fēng)險(xiǎn)圖編制導(dǎo)則》、《浙江省洪水風(fēng)險(xiǎn)圖編制技術(shù)細(xì)則(試行)》進(jìn)行分析計(jì)算、制圖展示，具體編制流程如圖1所示。

圖1 洪水風(fēng)險(xiǎn)圖編制流程圖

從圖1可知，建立永嘉縣全境基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)，并對(duì)各重現(xiàn)期洪水對(duì)永嘉縣就淹沒范圍、受災(zāi)損失、災(zāi)情評(píng)估、避險(xiǎn)轉(zhuǎn)移方案進(jìn)行計(jì)算分析，并以地圖形式展示相關(guān)成果。當(dāng)氣象部門預(yù)報(bào)出未來降雨信息后，可依據(jù)雨量信息進(jìn)行暴雨排頻確定可能出現(xiàn)的洪水重現(xiàn)期，并依據(jù)就高不就低的原則提前啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案，為后續(xù)避險(xiǎn)轉(zhuǎn)移工作提供充分的準(zhǔn)備及實(shí)施時(shí)間[4]。

（2）實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)洪水風(fēng)險(xiǎn)圖?；陬A(yù)報(bào)降雨或?qū)崟r(shí)降雨信息，利用流域洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng)對(duì)永嘉縣各子流域來水、出水情況進(jìn)行分析計(jì)算，求得未來洪水過程。同時(shí)基于該計(jì)算結(jié)果，可輸入洪水風(fēng)險(xiǎn)圖實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)繪制模塊中，通過河道1D水動(dòng)力計(jì)算、2D網(wǎng)格洪水演進(jìn)分析進(jìn)行洪水淹沒范圍動(dòng)態(tài)繪制，最終可對(duì)該場(chǎng)暴雨對(duì)永嘉全縣造成的受淹范圍、災(zāi)情損失、災(zāi)情評(píng)估進(jìn)行預(yù)測(cè)分析，指導(dǎo)應(yīng)急部門就該場(chǎng)暴雨可能產(chǎn)生的不利影響提前做出應(yīng)對(duì)措施，編制流程如圖2所示。

圖2 動(dòng)態(tài)洪水風(fēng)險(xiǎn)圖編制技術(shù)流程圖

（3）避災(zāi)轉(zhuǎn)移方案編制。避險(xiǎn)轉(zhuǎn)移圖的編制以基本洪水風(fēng)險(xiǎn)圖分析數(shù)據(jù)和成果資料為基礎(chǔ)，工作包括危險(xiǎn)區(qū)與轉(zhuǎn)移單元確定、資料收集和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、避洪轉(zhuǎn)移方案制定、檢驗(yàn)核實(shí)、避洪轉(zhuǎn)移圖件繪制等內(nèi)容。根據(jù)洪峰到達(dá)時(shí)間、淹沒水深、淹沒歷時(shí)確定應(yīng)急避險(xiǎn)響應(yīng)時(shí)間要求，分析潛在可利用/規(guī)劃安置區(qū)域，制定可能的轉(zhuǎn)移路徑及方向。

3.3 廣播電視預(yù)警預(yù)報(bào)

打通與廣播電視的數(shù)據(jù)通道，建立廣播消息實(shí)時(shí)發(fā)布體系。用戶可以通過廣播發(fā)布系統(tǒng)實(shí)時(shí)廣播緊急消息，根據(jù)重要程度可用底部滾動(dòng)播放、彈窗提醒、強(qiáng)制占用實(shí)時(shí)畫面播報(bào)等多種形式進(jìn)行廣播發(fā)布。在村口、廣場(chǎng)等人群聚集處安裝部署語音播報(bào)柱（喇叭），跟系統(tǒng)平臺(tái)保持互連互通，能通過平臺(tái)控制語音播報(bào)柱進(jìn)行喊話。提供循環(huán)播報(bào)、人工播報(bào)、實(shí)時(shí)喊話等多種播報(bào)形式。在危險(xiǎn)頻發(fā)點(diǎn)如地勢(shì)低洼處、易塌陷處等配置安裝視頻監(jiān)控?cái)z像頭。能夠通過地圖定位到具體的攝像頭查看監(jiān)控畫面。在線批量查看視頻監(jiān)控并提供攝像頭所在位置，實(shí)現(xiàn)攝像頭監(jiān)控與位置信息快速綁定。

其他核心系統(tǒng)，包括防汛搶險(xiǎn)應(yīng)急管理系統(tǒng)、移動(dòng)視頻系統(tǒng)等都已經(jīng)建設(shè)，在此不做深入討論。但所有系統(tǒng)將集成到指揮決策中心，提高綜合防汛減災(zāi)科學(xué)決策能力。

4 應(yīng)用支撐

為了實(shí)現(xiàn)上述功能場(chǎng)景，需要有以下一些支撐模塊建設(shè)。主要包括：

（1）綜合一張圖。GIS地圖提供基礎(chǔ)的平移、縮放、選中、搜索、鷹眼、導(dǎo)航、底圖切換等基本功能，為基于GIS地圖的各項(xiàng)功能提供有效的基本操作及數(shù)據(jù)展示支撐。

（2）水雨情網(wǎng)格化集成及建設(shè)。集成水雨情數(shù)據(jù)并在GIS地圖中網(wǎng)格化展示，為洪水預(yù)報(bào)、洪水風(fēng)險(xiǎn)圖、防汛搶險(xiǎn)應(yīng)急管理系統(tǒng)、水利工程聯(lián)合調(diào)度提供有效數(shù)據(jù)計(jì)算基礎(chǔ)，是各系統(tǒng)的重要數(shù)據(jù)支撐。

（3）臺(tái)風(fēng)氣象預(yù)報(bào)。集成公共公開的臺(tái)風(fēng)、氣象、云圖等網(wǎng)站，采集相關(guān)信息，為防汛抗災(zāi)應(yīng)急提供數(shù)據(jù)支撐。

5 結(jié)束語

通過本次探索，筆者認(rèn)為較為科學(xué)的、高精度預(yù)報(bào)和分析可以有效的提高永嘉縣防汛抗災(zāi)能力，通過網(wǎng)格化的水雨情監(jiān)測(cè)設(shè)施采集河庫(kù)實(shí)時(shí)水位和區(qū)域降雨量，利用模型和大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，加強(qiáng)區(qū)域洪水預(yù)報(bào)和風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警，并結(jié)合水利工程聯(lián)合調(diào)度，提高防洪排澇能力，因此建設(shè)防汛抗災(zāi)綜合管理平臺(tái)是必要的。同時(shí)，為了提高監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)預(yù)警水平，全面提升應(yīng)急能力，加強(qiáng)防汛聯(lián)合調(diào)度，做好災(zāi)害隱患或風(fēng)險(xiǎn)控制點(diǎn)區(qū)域管理工作，提前部署防汛措施，及時(shí)響應(yīng)應(yīng)急救災(zāi)，保障群眾生命財(cái)產(chǎn)安全，建設(shè)永嘉縣防汛抗臺(tái)綜合管理平臺(tái)也是迫切需要的。