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                  智慧防汛的實踐與思考

                  責任編輯:cres |來源:企業網D1Net  2021-03-27 09:59:38 原創文章 企業網D1Net

                  3月27日,由企業網D1Net、信眾智CIO智力共享平臺和中國企業數字化聯盟共同主辦的2021北京部委央企及大型企業CIO年會在北京召開。本次大會以“新基建與數字化升級轉型”為主題,著重探討了部委、央企及大中型企業新基建與數字化轉型的難點與實踐,邀請了包括水利部、國家信息中心等各級部委、國家電網、中航工業集團、中國電建、北汽福田、大型國有銀行等多家央企CIO進行精彩分享,并有超過百家大中型企業的CIO及行業優秀供應商代表共同參與。會上,由中國企業數字化聯盟專家組編寫的《2021數字化轉型白皮書》正式發布!
                   
                  以下是現場速記。



                  國家水利部信息中心主任 蔡陽
                   
                  蔡陽:大家上午好!很高興有這個機會跟大家在這兒交流智慧防汛。
                   
                  大家知道去年我們國家發生了1998年以來的最大的洪水,通過各方面共同的努力應該說去年雖然汛情很重,但是災情應該說還是很輕,所以大家可能在去年的整個過程中沒有怎么感受到像1998年那樣的一種宏偉的場面。
                   
                  在這個過程中,是多方面的因素。其中智慧防汛還是發揮了很重要的作用,所以今天我就從三個方面跟大家進行交流。
                   
                  第一方面,簡要的說一下去年的雨水情汛情和災情情況。
                   
                  有幾個數字:特別是首先雨大,雨大才會造成這樣的情況。去年的雨情是什么情況?去年一共發生46次的強降雨過程,有時我們和統計局方法統計不一致,大體一致。平均降雨量較長年偏多12%,是1961年以來第2多。1961年雨水情信息,1961年信息比較齊全,所以拿1961年計算。
                   
                  去年6月中旬到7月底,長江的中下游8月中下旬長江上游降雨量較常年偏多近一倍,也是1961年以來第1多?;春?月中下旬降雨量較常年偏多近一倍,1961年以來歷史同期第1多,太湖流域也是較常年偏多一倍,也是1961年以來歷史同期第1多。松遼流域降雨量8月下旬至9月上旬較常年偏多3倍,列1961年以來歷史同期第1多。
                   
                  以上主要是降雨情況。
                   
                  第二是洪水的情況,也就是水情。
                   
                  去年大江大河洪水齊發重發歷史罕見,去年總共涉及到長江黃河、淮河、松遼、珠江、太湖流域共發生21次編號洪水,超過1998年較常年偏多1.5倍。我們這上面對洪水編號有規則,是按照規則進行編號的,這也是說明這一年的水情的主要指標之一。
                   
                  最關鍵的去年長江、太湖、淮河、松遼、齊發流域性洪水是1998年首次。流域性洪水我們也是有明確的定義,發生流域性洪水說明整個的影響是比較大的。
                   
                  第三,中小河流洪水多發頻超歷史記錄。
                   
                  特別是去年我們雨水情包括超警、超歷史條數也是1998年以來最多的,特別是去年安徽超乎水位超警、超歷史時間也是最長的。
                   
                  第四,汛情。是23年來最重,但是災情相對較輕。
                   
                  全國大中型水庫和小(1)型水庫無一垮壩,大江大河和重要圩垸堤防無一決口。洪澇災害死亡失蹤人數279人,洪澇災害的死亡人數是較1950年以來均值下降93%,是13年以來均值下降38%。應該說雨情大、水情大、汛情也很重,但是災情是相對比較小的一年。
                   
                  以上說的是雨水情的情況。
                   
                  第二方面,介紹智慧防汛的實踐。
                   
                  去年除了包括中央的領導的正確領導,同時我們利用信息技術的支撐,從雨水情的測報、洪水預測預報、水工程調度運用、山洪災害預警、督察安防等方面,使得洪水由經驗防控向經驗+智慧防控轉變,智慧防汛在這方面發揮了重要的作用。
                   
                  第一,信息監測立體化,實現水利一張圖應用。
                   
                  我們實現了天、空、地一體化測報。包括利用空天遙感、自動測報、智能感知等先進技術,我們形成了監測的一張網。
                   
                  跟1998年進行比較,信息量呈指數級增長。2020年報汛站達到11.17萬處,報汛總量達15.62億條,分別較1998年增加近40、200倍。
                   
                  信息測報實現分鐘級,測報信息傳輸到水利部時間由1998年的2個多小時縮短至15分鐘內。
                   
                  2020年利用衛星遙感連續開展鄱陽湖、洞庭湖等地區的洪水遙感監測共計52次,總面積達6.83萬平方公里。針對鄱陽湖地區,與1998年進行對比分析,并應用人工智能算法提取居民地的信息,分析洪水動態變化和受影響房屋,取得較好效果。鄱陽湖和洞庭湖跟1998年做了比較,應該說很能說明一些方面的問題。
                   
                  第二,實現防汛信息水利一張圖的集中展示。
                   
                  基于全國水利一張圖的基礎信息,融合相關業務包括管理信息、監測信息、視頻信息、預報信息和統計信息,為洪水災害防御提供信息支撐和決策服務。
                   
                  第三,是實現基于水利一張圖的專題分析。
                   
                  第1,去年我們主要是通過遙感對DM數據進行估算放出去的水量更有助于支撐我們的預報。在前兩年特別是包括堰塞湖,我們利用遙感+DM來評估堰塞體的大小,剛開始人們不知道它的體積多大,通過遙感進行估算,這樣為后期的決策提供了支撐。
                   
                  第2,信息融合多元化提高預測預報水平。
                   
                  在這方面我們開展了衛星、雷達與地面監測雨量信息融合。包括天氣雷達來實現逐10分鐘、1公里×1公里網格連續降水探測估算來提高我們的預測水平。
                   
                  我們在洪水預報方面主要是融合了多家的短期的數字預報來經過我們的分析,為我們的“三個3天”做支撐,“三個3天”是指因為防汛的時候對于降雨的情況非常重要。特別是去年,特別是長江流域的時候,因為去年是5次大的洪水,特別是我記得很清楚4號和5號洪水的時候是今年來的,如果說我們對后期的預測降雨的情況沒有一個很好的把握,對于我們三峽的調度影響是非常大的,所以我們去年搞了“三個3天”,前3天我們自己認為預報,中間的3天叫預測,后3天我們展望,這樣為調度提供了支撐。
                   
                  第3是開展遙感、視頻自動識別與地面水文信息融合。
                   
                  第4,開展江河洪水預報信息與水工程調度運行信息融合。
                   
                  我們把預報信息和調度信息進行融合,后面還要送。我們去年包括三峽到蓮花塘區間進行預報融合,這一點非常重要。
                   
                  第三,工程調度精細化有效化解洪水風險。去年涉及到幾個大江大河的洪水,去年我們在幾個方面還是發揮了很好的作用。
                   
                  首先在長江上,長江的洪水調度系統實現預報調度一體化這一點非常重要,匯集3萬多個報汛站點信息31個干支流預報調度信息849個預報節點,近100個調度對象,基于大數據和智能計算等先進科學技術,每3至5分鐘生成一套調度分析方案,這個非常管用。
                   
                  特別是在去年三峽的時候,我們在長江的防汛是非常緊張的。去年當時的部長主持會議78次,有的時候一天是2次到3次,特別是7月20日左右的時候,那個時候基本上一天幾次會議,這個會議還是非常關鍵、非常重要。因為調度不只是簡單的不要超警或者不要超保,他要考慮上中下游左右岸包括三峽大壩本身的安全,當時都要有明確的原則:第一要保大壩,在保大壩的前提下。
                   
                  我們在那調度的時候,部長每天問“如果為了保大壩,又要保蓮花塘不能超保,通過什么方案,三峽下降多少流量可以達到上述的效果”?當時我們就要在那隨時的進行動態的進行變化,所以這一點實現聯調。因為水庫群包括工程需要實現聯合調度才能達到上述的效果,否則很難實現。如果像1998年靠人工計算,那是根本不可能實現的。
                   
                  在淮河方面,它有一個作戰圖是科學運用我們徐子洪區。去年7月20日早晨,7月19日晚上到7月20日凌晨基本一個晚上沒有休息就在那進行調度,主要是根據預報來調度到底它需不需要蒙洼進行分洪,我們分支洪水25個億,降低淮河上中游干流洪峰水位0.2-0.4位,這個非常重要,否則對中下游影響就會非常大。防控它涉及到一些區域,所以大家的關注點肯定也是屬于不一樣的。
                   
                  太湖流域性大洪水強排預案-優化調度降低風險。
                   
                  怎么樣進行排水是關鍵,用部長的話是使勁排。去年雨水很大,連續降雨,我們根據天氣預報進行強排。所以去年在盡全力排泄太湖洪水方面發揮很重要的作用,正因為強排水使得我們為后續的防范臺風強降雨贏得了主動。
                   
                  預警發布精準化,支撐社會群策群防。
                   
                  一是山洪預警實現全覆蓋。我們去年通過跟三大運營商聯合向山洪預警區域內人員精準推送了預警短信4.45億條,啟動包括預警廣播39.2萬次。目前我們也開展了山洪災害,我們當時總結兩句話:方向對、跑得快。因為特發的強降雨,特別是一些小的山村,有的時候小的山洪災害非???,這一條提供了有力支撐。山洪災害人員傷亡比近五年低了45%。
                   
                  預警發布更加精準超前。
                   
                  雷達暴雨短臨預警范圍由19年的省級細化至20年地市級,預見期提前1-3小時。如果能提前通知相關地區相關人員可以大大減少人員傷亡,去年我們發布了多期的短臨預報。去年我們北方發布了676個地市、南方1001個地市,預警的精準度、時效性、針對性明顯的加強,較前年有明顯的提高,目前這一塊是比較難的工作,我們不斷的提高這方面的精準度。
                   
                  預警手段更加豐富便捷。
                   
                  包括我們通過推出水文公眾服務一張圖來發布測站實時信息,提供訂閱服務、推送服務互動服務。主要是讓大家及時的了解、掌握雨水情的情況、汛情的情況。
                   
                  督察檢查信息化,提升強監管效率。
                   
                  我們有了預報,有了調度的方案,但是在這個方面還需要做的是要強化這方面的監管。各個地方,當然有的時候為了自身的一些想法,它可能跟你整體的考慮不一定完全一致。比如說考慮汛先水位的問題,是在汛期應用有一些規范,但是有一些地方很擔心這一次強降雨之后很可能就不來水了,不來水怎么辦?他就希望多蓄水,但是多蓄水對下游影響是非常大的,而且如果判斷不準,會造成很大的防汛被動。
                   
                  在這方面我們去年實現了強監管。比如剛才也說到太湖要使勁排,要排水。排水這項工作,也是挺麻煩的,也是挺難的。但是如果不去排好水,不去多排水,那你肯定也達不到這個效果。監管完全去靠人工進行監管,顯然效益率是很差的。所以我們去年實現包括督察的平臺化、督察的全要素化,包括實現督察的全過程化,我們都用了信息化的手段來支撐督察。
                   
                  以上說的是去年在智慧防汛方面的一些實踐。
                   
                  第三方面,新時代智慧防汛的思考。
                   
                  水利部的領導剛剛做了變更,2月1日我們原部長由于年齡到了退出領導崗位,原來水利部李部長從安徽省省長回來了。當時搞數字黃河的時候,主要就是他提出來而且在推進的。所以回來了以后,也在給我們布置任務,要求我們全面推進智慧水利,而且明確提出來要從防汛先行啟動,我們對防汛的先行啟動非常熟悉。他提出不只是大的要求,而且提出了實現的路徑。包括我們現在按照部長的要求正在開展這方面的詳細的
                   
                  工作方案,詳細的規劃和具體的實施方案。我們現在要求做的是什么?怎么做?
                   
                  首先是建立數字流場。
                   
                  第二,部長要求首先要建立數字卵生流域,建立了數字卵生流域以后,對于一些工程特別是大型的水利工程,我們要建數字卵生的工程。
                   
                  第三,我們要建立可能影響區域的數字地形。
                   
                  做這些干什么用?特別是數字的卵生流域里面實現“四預”:預報、預警、預演、預案。去年防汛時也確實遇到這樣的情況,特別是淮河去年遇到了不少的問題。因為淮河一旦降雨以后,它的緩沖區很短,馬上就進到河流,所以很容易形成洪水。按照部長的要求進行預案,提前進行預演很可能對我們的防汛可以產生積極、主動的作用,否則對我們下一步的工作就比較被動,所以我們部長提出來要實現“四預”,利用信息技術,而且要求我們今年在這方面能夠實現突破,要有起步。
                   
                  下一步是補充完善監測站網。
                   
                  再一個是利用建設數學模擬系統實現智慧化。
                   
                  以上是我們近期或者今后一段時間我們在努力的方向。
                   
                  我的介紹就到這里,謝謝大家!

                  關鍵字:智慧防汛

                  原創文章 企業網D1Net

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