科技赋能安徽创新水旱灾害防御战打法

科技赋能 安徽创新水旱灾害防御战打法

小水库自动测报系统

安徽省率先提出的基于移动网络基站定位技术的公众预警

安徽省金寨县梅山第三小学山洪灾害学校预警专用设备

明光市桥头镇党委书记王大虎夜间通过已建防汛信息展播设备查看属地汛情信息

安徽省基层防汛手机App语音查询界面

□ 王春夏 吴晓珺

安徽省水利厅近年来按照省委、省政府决策部署，紧紧围绕水旱灾害防御核心业务，牢牢把握以防为主、关口前移，变被动应急为主动防御要求，坚持需求牵引，充分利用5G、北斗、人工智能、云计算、大数据、信息融合等科技，持续加强数字化、网络化、智能化建设，发挥科技信息化对提升水旱灾害防御能力的驱动引领作用，建成采集、传输、分析、预警、预报、调度为一体的水旱灾害防御信息化体系，创新形成“人防＋技防”的水旱灾害防御新格局，为全省水旱灾害防御事业发展提供了强有力的保障。

信息监测自动化 全天候监控水旱情

精准掌握实时降雨、河道湖泊水库水位、土壤含水量等情况，是分析研判水旱灾害形势的基础。安徽省利用智能传感等设备，通过无线通信和计算机网络等手段，实现了雨情、水情、墒情人工观测上报向自动监测大跨越，监测频次、精准度、时效性发生历史巨变。目前，全省共实现8999处雨量、6714处水位、216处墒情自动采集和传输，利用云技术达到每秒超万条信息处理能力，统一通过集总接收平台在“安徽水信息”平台界面提供服务，在全国率先实现了全省5593座在册大中小型水库雨水情自动测报全覆盖。其间，主动打破部门界限，对内统一数据汇入标准，对外构建统一接入平台， 跨部门汇集共享气象雨量站点2310处、自然资源雨量站点117处、司法雨量站点3处、电力部门等其他部门雨量站点22处，既避免了重复建设，又扩大了监测密度。考虑山区公网保障因素和大型水库调度对水情信息的特别要求，在大别山区、皖南山区上游83处雨水情站点既有公网传输基础上增加北斗卫星信道，雨量站网密度达到15.6平方公里每站。水位站覆盖大江大河、重要支流、中小河流以及所有在册水库。此外，针对流量需求不断增加的实际，积极开展流量在线监测方法研究，基于历史积累，持续推进单值化分析，在全省136个站点利用落差指数法和堰闸推流公式进行在线自动推求流量，实现流量“软在线”和水位流量同步报汛，大大节约了建设投资和人工测流成本。全省各级水利部门和相关责任人随时通过手机App、网站和微信号，实时查看全省雨水情、墒情信息，辅以1382处水利工程视频站、气象雷达反射图谱及临近降雨数值预报， 即可全天候全面掌握全省水旱情态势，结合预报信息，明确防御重点，研判部署水旱灾害防御工作。对全省水利工程特别是小型水库实行24小时在线监控，实时掌握水库运行状况，研判安全风险，及时开展巡查防守、工程调度。2021年汛期，省水利厅专门设立工作专班24小时在线盯防，对人为设障等擅自超汛限、水库遭遇强降雨接近或超过设计水位严重威胁大坝安全的440座水库，针对性督促落实安全度汛措施，确保了无一座水库垮坝失事。

预警发布智能化 快速精准响应行动

实时雨情、水情掌握之后，及时分析研判已发生的降雨和实时水位可能导致的水旱灾害风险，及时发布预警信息以便快速精准采取相应响应措施是“防”的关键。安徽省将实时水文要素与雨量阈值、河湖警戒水位和保证水位、水库汛限水位和设计水位等特征数值深度耦合关联，后台同步分析计算超阈值、超特征水位，自动在“安徽水信息”平台界面闪烁预警，智能生成预警短信向相关责任人推送，提醒督促做好相应防御措施。截至目前，2021年发送雨水情预警短信13.4万多条次，通过预警平台发布公众预警137次，其中红色预警4次，橙色预警25次、黄色预警41次，向水库及相关责任人发送预警短信3.4万人次、60万条。

山洪灾害突发性强，确保第一时间将预警信息发送至受威胁群众是有效避免人员伤亡的重要举措。作为全国首批3个试点省份之一，安徽省打造省级集中部署、省市县三级使用的基层防汛预警平台，整合了调查评价成果，依据小流域，自动分析可能影响的范围和高风险区域，建立预警区域与运营商通信基站的对应关系。监测实测降雨数值或气象部门产生的临灾预报雨量数值一旦超过阈值，系统立即推送至通信运营商机房，由通信运营商计算威胁范围内的通信基站，统计在基站注册的手机信息，自动将预警信息发送到受威胁区域内所有移动手机用户，既覆盖固定住户，又包含游客等流动人员，成为常规预警手段的有效补充，增加了预警的覆盖面。整个流程全自动运行，确保信息发布时效性。这个临灾预警技术路线是安徽省首创，在全国山洪灾害防御临灾预警中具有较强的实用先进性。2021年汛期，以安徽水信息后台自动生成预警信息为基础，利用基层防汛预警平台向强降雨区责任人以及进入山洪灾害危险区内游客、外来务工人员等发送山洪预警短信4437次、487.1万人次，提醒做好人员转移和防范工作。山洪灾害易发区6市20县根据预警研判， 果断转移20087人，避免了山洪灾害人员伤亡。

洪水预报模型化 超前防范洪水风险

已发生的降雨和后期预报的降雨会产生什么级别的洪水， 预报精准度越高、预见期越长、覆盖范围越广，就越能为防洪减灾赢得宝贵时间。安徽省在长期探索流域产汇流规律经验的基础上，利用信息化技术，研究开发一系列分析计算模型和预报系统，快速构建和率定预报方案，实现了水文实时预报、气象水文耦合模拟预报、逆向预报和自动预报，实现了预报成果的人机交互校正功能、预报成果的管理和发布等功能，洪水预报能力快速提升。目前，安徽省已有API模型、新安江模型、马斯京根法、扩散波水位法模型、一维水动力学模型、误差自回归实时校正模型、卡尔曼滤波校正模型等，预报方法应用16种，预报方案模型化率为46.5%，在全国水文行业处于领先水平。预报站点扩展覆盖了长江、淮河、新安江流域干流及重要一级支流、大型水库、重点中型水库和沿江沿淮湖泊。干流的洪水预报预见期可达48小时以上，重要一级支流的洪水预报预见期可达12小时以上， 基本能满足防汛调度决策需要。“十三五” 以来共发布预报2.63万站次，发布模拟预报64期2553站次、实时洪水预报74期540站次，为调度指挥、巡查防守、人员转移提供精准快速的可靠信息，为防汛抗洪减灾工作抢得先机和主动。2020年7月18日，巢湖流域主降雨结束后，在不考虑巢湖周边圩口弃守的情况下，提前四天预测巢湖忠庙站最高水位将达13.5米以上、超百年一遇设计水位0.14米以上。后经全面摸排巢湖周边圩区及巢湖、支流侧分洪区情况，精准测算蓄洪容量、分洪规模、时机、区域等，提前做好人员撤离等工作，及时调度运用圩区分洪蓄洪，分流入湖来水，尽可能将湖水留在外围，最大限度减轻巢湖大堤压力；主动启用或漫破合肥周边圩口186个、蓄洪18.4亿立方米，保证了巢湖大堤安全。

信息支撑系统化 精细动态调控洪水

综合利用科技信息化成果和水旱灾害防御信息化体系，坚持系统思维，以流域为单位，结合气象预报、水文实时和滚动监测预报，跟踪暴雨洪水过程，动态算清水账。统筹上下游、左右岸，从预泄、拦洪、削峰等方面滚动制订具体调度方案，突出上游拦错、中游蓄滞、下游敞泄，科学精准调度， 让工程调度跑在暴雨洪水之前，最大限度发挥水利工程综合防灾减灾效益。在2021年防御第6号台风“烟花”过程中，针对水阳江流域的雨情、汛情，采取预泄、上拦、中分、下排的综合调度措施，确保了流域防洪安全。 一是预泄，赶在台风影响前，超前调度马山埠闸外排南漪湖内水1.71亿立方米，将湖水位由10.37米降至9.45米；调度水阳江上游港口湾水库将库水位降至汛限水位3米以下，多腾出防洪库容约9600万立方米。二是上拦，强降雨发生后，控制港口湾水库下泄，将大量洪水拦蓄在库内，削峰率达90%，通过水库拦蓄洪水降低下游宣城站最高水位约1.0米。三是中分，针对上游水库拦蓄后水阳江干流水位仍持续上涨的局面，7月27日调度开启双桥闸、马山埠闸分泄水阳江干流洪水约1.5亿立方米入南漪湖，降低新河庄站水位约0.40米。四是下排，通过水阳江与南漪湖联合调度，精准控制水阳江新河庄站水位仅超保证水位0.01米、超保时间只有10分钟左右， 大大减轻了流域防洪压力。据初步测算，2021年全省水利工程防洪减灾效益达63.05亿元。

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