從大禹到“智慧”治水

姜紅德

我國一直流傳著“大禹治水”的民間故事。相傳4000多年前，大禹率領民眾，與自然災害中的洪水斗爭，最終獲得了勝利。面對滔滔洪水，大禹從鯀治水的失敗中汲取教訓，改變了“堵”的辦法，對洪水進行疏導，體現出他具有帶領人民戰勝困難的智慧。大禹為了治理洪水，長年在外與民眾一起奮戰，置個人利益于不顧，“三過家門而不入”。大禹治水經歷13年，耗盡心血與體力，終于完成了這一件名垂青史的大業。

從“大禹治水”到水利現代化，我國水利事業發展歷經了數千年，治水的智慧也從人腦變成了計算機和各種災害監測和防汛指揮系統。比如每年全國不少省份遭遇洪水的時候，江蘇鹽城卻屢次能成功地頂住了洪水的侵襲，確保了生活安定、生產發展和生命安全。這除了當地政府的科學調度和正確決策之外，還不得不說到智慧防汛系統這一水利戰線上的“小智囊”。該系統是由中國移動江蘇公司鹽城分公司借力移動通信、衛星遙測、人工智能、物聯網等先進技術，打造的智能防汛信息化解決方案。

今年4月20日，四川雅安發生7.0級地震，在第一時間內，水利部陳雷部長就下達了應急搶險救災指令。災情發生后，技術人員在水利部水利共享信息平臺所建立的水利普查一張圖的基礎上，快速制作了災區水利搶險救災的專題圖并加載到共享平臺中，供相關部門共享使用。

類似這樣的情況（如云南彝良地震、曲婷水庫潰壩、黃河凌汛檢測）比比皆是，在發生的自然災害面前，信息系統都發揮了重要的作用并取得了良好的應用效果。當前我國正處于各類災害多發期，信息化不僅對日常業務管理有用，在重大災害發生時更能發揮其不可替代的作用。

民生水利催生“智慧”治水

我國是洪澇干旱災害頻發多發的國家，洪澇干旱災害對人民群眾生命安全構成嚴重威脅。經過多年努力，我國建成了工程措施和非工程措施相結合的防汛抗旱減災綜合體系，大江大河已基本具備了防御新中國成立以來最大洪水的能力，重點海堤設防標準達到50年一遇以上；遇中等干旱年份，工農業生產和生態不會受到大的影響，可以保證城鄉供水安全。

水利部信息中心副主任倪偉新還記得，自2011年以來，水利現代化連續被納入國家“一號”文件，其重視程度前所未有。其中民生水利更是被列為首要任務，中央提出要繼續加強大江大河大湖治理，加快大中型水利樞紐工程建設，搞好蓄滯洪區建設和山洪災害防治，統籌安排病險水庫除險加固任務。

在“十二五”期間，圍繞民生水利，提高水利資源的支撐能力，各地水利部門也紛紛出臺了水利信息化“十二五”規劃，各項水利信息化工程得到了大力推進。江蘇省水利信息化“十二五”規劃提出，主要建設現代化的水文測報分析系統、防汛防旱決策支持系統、水資源管理系統、水利工程和河湖資源管理系統等各項水利信息化基礎設施。運用先進的信息技術改造提升傳統水利行業，實現水資源調度精準化、防洪決策指揮科學化、應急管理規范化，基本構建江蘇水利信息化體系——智慧水利框架。

倪偉新表示，目前我國已基本建成覆蓋全國水利系統的水利信息網絡，部署實施了水利政務、防汛指揮、水質監測和評價、水土保持監測與管理、水資源管理決策支持等多種應用系統的建設，具備了向全社會提供準確、及時、有效的水利基礎信息服務的能力。各地的水利信息化建設主要的重點工程包括防汛指揮系統、水資源管理監控體系、水土保持信息系統、農村水利管理系統、水庫和移民管理信息系統、電子政務、數據中心建設、信息安全系統等八大重點領域。

防汛抗旱涉及到防洪、抗旱、減災、應急、調度等各個領域，作為國家防汛指揮系統的重要性毋庸置疑。國家防汛抗旱指揮系統一期工程是水利部“金水”工程的龍頭項目，歷經15年又4個月，完成近8億元投資，一期工程作為水利系統首個“航母”級的業務應用系統，建成了覆蓋全國大部分省、區、市的信息采集系統和連接國家防總、水利部，七大流域機構和各省（自治區、直轄市）及新疆生產建設兵團水利（水務）廳（局）的骨干網絡系統，建成了數據匯集和應用支撐兩大平臺，防汛、水情等應用系統，防洪工程數據庫等8大數據庫，系統功能涵蓋了信息采集、通信、計算機網絡和決策支持各個層面，為防汛抗旱提供了有力高效的技術支撐。

據介紹，國家防汛抗旱指揮系統一期工程30分鐘內可全部匯齊全國水情信息，建成了水利信息采集傳送的“高速公路”，實現了各地防汛抗旱指揮實時決策會商，構建了各級防汛抗旱綜合數據庫，搭建了各級水利數據中心，開發了水情應用、防洪調度、抗旱管理等業務應用系統，提高了各級防汛抗旱部門信息服務能力和科學決策水平。

2012年，國務院發布《關于實行最嚴格水資源管理制度的意見》，以水資源開發利用總量控制、用水效率控制和水功能區限制納污“三條紅線”明確水資源管理的“底線”。在總結流域和區域水資源實時監控、城市水資源管理信息系統試點建設經驗的基礎上，水利部全面推動各級水資源管理系統的建設，出臺了《省（自治區、直轄市）水資源管理系統建設基本技術要求》，《國家水資源管理系統項目建議書》已通過技術審查，江蘇、浙江、遼寧、上海、北京、河南、廣東、山西、重慶、福建、陜西、青海等已啟動省級水資源管理系統建設。

據水利部信息中心統計，目前黃河、海河、太湖、遼寧、江蘇、塔里木河、黑河等流域和區域性水資源實時監控系統建設取得了積極的成果；全國18個省24個城市的水資源管理信息系統試點建設正在積極推進。

同時，為了加強水利信息資源的開發利用，規范和指導各級水利數據中心建設，水利部印發了《水利數據中心建設指導意見》，制定了《水利數據中心基本技術要求》，并將結合國家自然資源與地理空間數據庫項目水利資源分中心的建設，研究資源整合方法和數據更新機制，為國家水利數據中心建設積累經驗。其中，黃河水利委員會已經建立了集中管理存儲環境，初步實現了數據的集中管理，珠江水利委員會則正在實施數據中心部分內容的建設，太湖局已搭建數據中心框架，并初步實現了資源的整合。

應急防汛的數字利器

進入5月份，我國南方部分地區開始進入汛期。接下來到7～8月份，受強降雨影響，長江上游干支流流量將會大幅增長，岷江、沱江、嘉陵江等河流來水持續快速增加，加上降雨仍將持續，長江流域多地的水利基礎設施面臨著越來越嚴峻的挑戰。以安徽為例，每年長江流域洪水造成安徽省水毀水利工程上萬處。

江蘇鹽城由于受地處里下河地區和沿海地區，地勢低平，河網密布、季風氣候等自然環境的影響，一度面臨著“三年一小澇、十年一大澇”的困境，嚴重地影響了城市更好更快的發展。今天的鹽城由于具備了首家建設運行的智慧防汛系統，有效實現了鹽城水利由傳統水利向現代化水利的轉變。

近兩年來，鹽城的突發自然災害特別多，要不不下雨，一下就大雨，容易形成澇災，解決信息滯后的弊端已經刻不容緩。針對這一需求，鹽城移動、南京東邦科技公司聯合開發了基于移動物聯網的智能防汛系統。系統充分應用了移動通信、衛星定位、決策支持、地理信息、數字視頻等一系列高新技術，圍繞防汛防旱防臺應急指揮這個主題，將汛前的統籌規劃，汛中的嚴密監控、及時部署和搶險救災的應急指揮全過程納入其中。

以汛前的數據收集為例，以前需要人工現場采集的水位和雨量數據，通過在水位監測點安裝了水位計和雨量計，相關數據可以通過移動網絡平臺和短信平臺推送，在水情、雨情變化不大的時候，每5分鐘推送實時的風情、天氣預報以及小雨大雨、雨量多少等信息；當天氣情況有重大改變時，則每分鐘發布相關的數據。系統會自動結合72小時天氣變化，預測并立體顯示災情變化趨勢，幫助防汛人員準確制定應對方案。通過大氣云圖的變化，72個小時可以預測粗糙的降雨，3個小時可以預測精細的降水。以前是滯后6小時，現在可以提前3個小時進行部署，大大提高了水利系統的應急反應時間。

江蘇鹽城大豐水利信息中心朱主任表示，防指辦公室一般在20分鐘內，即可完成全市實時水情、氣象等信息的收集處理，速度比過去提高8到9倍。隨著今后系統的逐步完善與擴建、遙測站點的不斷增加，這樣的速度還會加快。

據了解，目前除了各級地方部門重視智慧水利，國家有關部門也高度重視洪澇干旱災害的風險監測、評估和預警。已編制完成了重點地區的洪水風險圖，開展全國干旱區劃和旱災風險圖編制，研究洪水干旱風險評估方法，確定不同區域洪水干旱風險程度，為洪澇干旱災害防御提供技術支撐。同時健全了水旱災情監測系統，建成5萬多處各類監測站點，有條件的地區裝備了衛星云圖接收系統，沿海地區配備了臺風活動監視系統，山洪災害重點防治區建成了監測預警網絡，利用這些監測設施可以密切監控全國各地雨情、水情、旱情和臺風等變化發展情況，30分鐘內通過網絡集成到國家防總和各級防汛指揮辦。

隨著物聯網、云計算、移動互聯網技術的普及，“智慧水利”可及時對洪水量級、洪峰水位、洪峰流量、臺風強度、降雨范圍、降雨強度、干旱等級、持續時問以及可能造成的災害等做出預報和評估，有效提高了公眾防災避災意識和應急反應能力。