大數(shù)據(jù)：新時(shí)代“治水者”

文 | 本刊記者 邢帆

而今治水依然是一項(xiàng)利國利民的大工程，關(guān)乎國運(yùn)民命。且今天治水利器不再僅僅是人防工事，而更多的改為依靠現(xiàn)代化的技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)事前預(yù)測(cè)與應(yīng)急處置。

古有大禹治水，三過家門而不入，被傳為佳話。而今治水依然是一項(xiàng)利國利民的大工程，關(guān)乎國運(yùn)民命。且今天治水利器不再僅僅是人防工事，而更多的改為依靠現(xiàn)代化的技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)事前預(yù)測(cè)與應(yīng)急處置。

沿海城市受氣候和地理位置影響，夏秋季極端天氣頻發(fā)，不斷對(duì)城市的防災(zāi)減災(zāi)、以及城市信息化綜合管理能力建設(shè)提出新的挑戰(zhàn)。2015年，三門縣“五水共治”河道監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)啟動(dòng)，通過利用現(xiàn)代地理信息、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等先進(jìn)技術(shù)，臺(tái)州市在全省率先打造“大數(shù)據(jù)”智慧治水平臺(tái)，開啟了科技治水、依法治水、全民治水的全新模式，實(shí)現(xiàn)了“五水共治”作戰(zhàn)一張圖、管理一盤棋的效果。2017年，西溪濕地與中科院、浙江大學(xué)、杭州師范大學(xué)等九家院校簽約合作，建立生態(tài)監(jiān)測(cè)平臺(tái)，運(yùn)用大數(shù)據(jù)等高科技手段保持水質(zhì)，預(yù)計(jì)投資達(dá)914萬元。項(xiàng)目的測(cè)繪工作已經(jīng)啟動(dòng)。2013年起，寧波也積極開展科技治水項(xiàng)目，并取得了不俗的成果。

平臺(tái)彰顯整合優(yōu)勢(shì)

水雨情遙感、流量監(jiān)測(cè)、山洪災(zāi)害預(yù)測(cè)預(yù)警、水雨情信息發(fā)布、臺(tái)風(fēng)實(shí)時(shí)路徑、城市洪水風(fēng)險(xiǎn)圖等業(yè)務(wù)系統(tǒng)逐年建設(shè)，寧波治水的手段和技術(shù)也越來越高明，成效越來越明顯。但隨著業(yè)務(wù)系統(tǒng)的不斷建設(shè)，功能瓶頸和信息孤島也隨之而來。為化解這些問題，自2013年起寧波市水利局主導(dǎo)，聯(lián)合弘泰水利研發(fā)的綜合信息平臺(tái)解決方案——寧波市防汛防旱綜合指揮平臺(tái)啟用。

據(jù)寧波市水利局項(xiàng)目負(fù)責(zé)人介紹，平臺(tái)建設(shè)的意圖十分直接，就是想要最大限度的實(shí)現(xiàn)“整合”：功能整合、技術(shù)整合、數(shù)據(jù)整合，其重要目的是要由單一業(yè)務(wù)系統(tǒng)開發(fā)轉(zhuǎn)向綜合業(yè)務(wù)平臺(tái)建設(shè)，發(fā)揮綜合效益。平臺(tái)以過去水利相關(guān)信息化業(yè)務(wù)系統(tǒng)功能和數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，整合設(shè)計(jì)了實(shí)時(shí)監(jiān)控、預(yù)報(bào)分析，山洪災(zāi)害、防汛管理、指揮調(diào)度，水利工程管理等功能。最終，在實(shí)現(xiàn)臺(tái)風(fēng)信息、水雨情、三江干流水位、各大中型水庫庫容等24小時(shí)不間斷實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)上，結(jié)合洪水預(yù)報(bào)、承洪分析、洪水風(fēng)險(xiǎn)分析與排澇調(diào)度決策等水利專業(yè)模型技術(shù)，構(gòu)建了集“多元汛情監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)、減災(zāi)調(diào)度決策、市縣區(qū)多級(jí)聯(lián)動(dòng)協(xié)同指揮、跨平臺(tái)信息發(fā)布”為一體的綜合信息平臺(tái)。

從2013年平臺(tái)建設(shè)以來，已經(jīng)經(jīng)過了鳳凰（2014）、燦鴻（2015）、莫蘭蒂（2016）等重大臺(tái)風(fēng)的測(cè)試，通過24小時(shí)接入氣象、雨情、水情、工情、險(xiǎn)情等近百類監(jiān)控信息，徹底改變了過去的調(diào)度決策方式、達(dá)到線上下線、移動(dòng)端PC端聯(lián)動(dòng)互通的調(diào)度決策新模式，充分顯現(xiàn)出支撐作用。同時(shí)，基于平臺(tái)，還可自動(dòng)化匯聚汛情災(zāi)情信息，為防汛指揮提供先進(jìn)、完善、安全、可靠的指揮調(diào)度基礎(chǔ)環(huán)境，并規(guī)范化指揮調(diào)度流程、完善信息發(fā)布機(jī)制，科學(xué)輔助領(lǐng)導(dǎo)決策，正確引導(dǎo)社會(huì)公眾，確保防汛物資的合理調(diào)配和防汛應(yīng)急預(yù)案的科學(xué)有效。

數(shù)據(jù)治水有的放矢

實(shí)際上，在水利工程中，功能平臺(tái)的整合作用除了上面介紹的對(duì)于功能的集中，還大大匯聚了各類檢測(cè)數(shù)據(jù)。這也是多年來，水利工程信息化中又一項(xiàng)重要工作成果。2016年，樂清市發(fā)布了“五水共治”綜合信息服務(wù)平臺(tái)，平臺(tái)整合了所有與“五水共治”相關(guān)的數(shù)據(jù)內(nèi)容，如普查全市河道沿岸的污染源，聚類分析百姓投訴和督辦點(diǎn)，能夠分析出全市哪個(gè)區(qū)域問題最嚴(yán)重、哪段河道投訴最多，從而為政府各項(xiàng)治水工作提供參考。通過數(shù)據(jù)的檢測(cè)和匯集，在汛期和防臺(tái)期能通過數(shù)據(jù)分析提供科學(xué)決策輔助支撐。

阿里云大數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)資深專家張金銀表示，在傳統(tǒng)洪澇災(zāi)害預(yù)測(cè)中，人們通過在轄區(qū)各個(gè)水庫、水電站設(shè)置雨量監(jiān)測(cè)站，分析雨量站所反饋的數(shù)據(jù)做出預(yù)測(cè)。這種方式主要依賴地表數(shù)據(jù)，通常只能在洪澇發(fā)生前20分鐘發(fā)出預(yù)警，一旦災(zāi)害發(fā)生，老百姓很難在短時(shí)間內(nèi)撤離。

水利大數(shù)據(jù)來自于水文自動(dòng)測(cè)報(bào)、閘泵遠(yuǎn)程測(cè)控、工程安全監(jiān)測(cè)、視頻監(jiān)控等的前端物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的采集，其數(shù)據(jù)量包括了和水相關(guān)的水位、雨量、工情、地下水、水質(zhì)、積水、大壩安全、供水、排水等諸多方面，數(shù)據(jù)復(fù)雜而龐大。

如果將這些數(shù)據(jù)在線聯(lián)網(wǎng)，獲取到數(shù)據(jù)，并將海量數(shù)據(jù)規(guī)范化存儲(chǔ)，是水利大數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)集中后，可以做水庫管理的平臺(tái)服務(wù)，也可以做洪水風(fēng)險(xiǎn)的分析，以及城市內(nèi)澇的預(yù)警分析，并且可以為公眾提供防汛減災(zāi)的社會(huì)化服務(wù)。

以寧波地區(qū)為例，系統(tǒng)最早可以提前48小時(shí)，通過水文水力學(xué)模型算法進(jìn)行高速計(jì)算，結(jié)合實(shí)時(shí)降雨情況、河道水位情況、水庫水位情況、河道閘門泵站運(yùn)行情況，將寧波主城區(qū)劃分為8萬個(gè)網(wǎng)格，僅需要2分鐘就可以計(jì)算出寧波主城區(qū)任意一個(gè)100x100平方米地區(qū)或者某一個(gè)醫(yī)院、學(xué)校、小區(qū)的洪水淹沒情況，查詢相應(yīng)的淹沒深度、淹沒時(shí)長(zhǎng)、演進(jìn)過程、退水時(shí)間、動(dòng)態(tài)模擬，同時(shí)伴隨著臺(tái)風(fēng)、降雨情況的變化，系統(tǒng)計(jì)算結(jié)果還可以實(shí)時(shí)校正，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)預(yù)測(cè)分析。

誠然，信息化、大數(shù)據(jù)治水的內(nèi)涵還遠(yuǎn)不止文中介紹的這些城市案例，“十三五”期間，我國水利改革進(jìn)入攻堅(jiān)重要階段。國家層面對(duì)水利治理高度重視。利用大數(shù)據(jù)等新一代技術(shù)可以大大提高災(zāi)情的預(yù)測(cè)時(shí)間，以及準(zhǔn)確度，并且能夠擴(kuò)大預(yù)判范圍。這給眾多易受臺(tái)風(fēng)等災(zāi)害天氣侵襲的城市提供了可借鑒的方案。