“互聯網+”技術下的城市積淹點監測研究

吳宇桐 包鑫如

摘 ? 要：城市積淹點的實時監測資料對城市產匯流規律的研究具有十分重要的意義，文章通過“互聯網+”技術將水文監測系統與互聯網技術相結合，為城市各易澇積淹點監測站提供信息化服務，實現監測數據一體化，有效縮短水文監測的預警時間，利于提前制定城市防洪排澇方案，減少水文工作者的工作量，體現了“以人為本”的理念。

關鍵詞：“互聯網+”;水文監測;積淹點

1 ? ?水文監測工作現狀

隨著我國經濟的發展，全國各地的水文監測基礎設施逐步健全，并有了一定的技術改進。但是很多水文監測工作站點對于儀器監測能力的要求都不嚴格，儀器不完善，存在很大的缺陷和局限性，甚至很多地方依然沿用傳統的方法進行監測，導致出現分析效果不佳等實質性問題。

傳統的城市積淹點水位監測需要水文工作者深入積淹點處進行人工水位測量，面臨著保證水位數據精確性與實效性難以保障的挑戰。隨著科技的進步，電子測量工具代替了人工測量，大大減輕了水文監測的人工工作量。但對于水文監測工作，往往需要綜合考慮流域產匯流和長系列雨洪分析等多方面因素，單單對于某一時刻某一點進行監測技術改進還不夠。

“互聯網+”是互聯網思維進一步的實踐成果，為社會經濟實體的改革、創新、發展提供了廣闊的網絡平臺。針對傳統技術下積淹點水位監測模式的不足之處，本文為“互聯網+”模式下的城市積淹點水位監測提出了解決方案。

2 ? ?實測點數據分析

“互聯網+”技術下的城市積淹點監測是指水文站網對城市某區域積水點的水量、水位、時間節點等因素實施觀測，并進行分析和計算的活動。利于水文監測工作的集成與優化，為之提供了更為廣泛的基礎設施，實現了對城市積淹點的實時控制與精細化管理。

“互聯網+”技術下的城市積淹點監測為城市雨情預報、城市規劃、環境保護等方面提供了準確的分析數據和規劃成果，收集較為完整的積水點水文監測資料，取得了巨大的環境與社會效益。下面以江陰市水文水資源監測中心、青島市黃島區世紀大道西城市站的部分電子積淹監測站點實測資料為例，對水文監測進行分析。

2.1 ?江陰市人民路新華書店附近某日短歷時降雨時刻積水點電子監測數據

2.1.1 ?累計雨量—積淹深度

積淹點積淹深度曲線與累計雨量曲線的趨勢線有重合的趨勢（見圖1），二者有良好的相關性;由于積淹深度和累計雨量同屬累計值，二者相關性較強，有可比性。積淹時間相對于雨量開始累積的時間滯后，根據二者滯后的時間差，利用實時監測的累計雨量，對積淹情況進行預報，提前做好積淹防治工作。

2.1.2 ?雨強—積淹深度

由雨強曲線與積淹深度曲線（見圖2）可以看出，雨強曲線明顯抬升時，積淹深度曲線滯后一定時間段開始抬升。隨著雨強的減弱，積淹深度曲線無大幅度提升、下降現象。從起漲、峰值、回落3個角度將積淹深度與雨強進行對比，兩者的先后時間相差分別為30 min，25 min，35 min。累計雨量從7點50分開始趨于平穩，積淹深度從8時20分回落，兩者相差30 min，在匯水時間范圍內。因此可以得出，此積淹點的匯水時間范圍在25～35 min，每個積水點的形成都與其所處區域在城市排水系統的位置有關，根據匯水時間可為該地區排水管道的設置提供參考[1]。

結合積淹點電子監測系統確定的匯水時間，對積淹點水位的未來走勢進行預判，當數據完備時，結合區域地形地貌及城市排水管網資料等信息，能夠預估退水時間，也可為積淹區域排水改造提供科學、有效的方案。

2.2 ?青島市黃島區世紀大道西城市站積水監測點2017年1—9月的監測數據

如圖3所示，主坐標軸表示實測水位與時間的對應關系，次坐標軸表示面平均降水與時間的對應關系;坐標圖清晰展現的這兩個降水特征值，反映該地區降水的基本情況。

“互聯網+”技術下的積淹監測點測得的實測水位具有及時性、可靠性的特點，面平均雨量能夠客觀地反映該區域的降水情況。二者數據來源準確、可靠，為防洪抗災與經濟建設提供必要數據支撐與保障。因而開展面雨量計算和面雨量預報，既可為各級政府組織防汛抗洪以及水庫調度等決策提供重要的依據，又可為水利部門的洪水預報提供非常重要的參數，是氣象與水利部門加強合作，為防災抗災和經濟建設服務的一個重要手段。

3 ? ?結語

根據以上兩地的實測資料和當地地形、氣象資料分析，其雨強峰值時間與積淹點水位最高點時間之差在合理范圍之內，根據水文手冊，該觀測結果是可靠的、有代表性的、一致的。匯流時間都在20 min之內，時間足夠用于預警。

從上述分析可總結出“互聯網+水文監測”優化設計的必要性：首先，構建全程綜合的監測系統，能夠保證信息傳遞與反饋的通暢，使監測信息更具實效性。其次，開發網絡性能整編平臺，降低時間成本，體現了互聯網應用的集成與優化作用。最后，水文監測在互聯網化的基礎上，全面利用數據挖掘、人工智能等技術實現智慧水務建設，能夠保證良好的社會效益，服務民生。

4 ? ?城市積淹監測站點的不足與改進

傳統的城市積淹點監測方法的不足主要體現在：一是監測信息鏈路不通暢，從任務下達、儀器檢測、外業測量到數據整理與分析的整個流程中還未全部實現信息化，會造成信息傳遞與反饋的不暢，進而影響監測數據的實效性。二是數據整編手段待優化，原始數據不錄入網絡系統導致難以及時整編，控制難度與成本都會有所上升。三是數據深度挖掘缺失。水文監測數據是時空的結構化數據，在數據挖掘、大數據分析上有很大的利用空間，尤其是在服務社會經濟發展、服務民生方面，還須仔細深入地研究。結合城市積淹點監測的工作要求與現有技術提出如下改進：

（1）秉承代表性與典型性的原則，各城市水文監測部門應克服積淹監測站點分布不均且投入使用量較少的現狀，監督并建立完整、有效的城市積淹監測系統。

（2）在“互聯網+”的大背景下，盡量統一監測管理平臺，及時、準確地上傳、匯報數據，對城市積淹點進行實時控制與精細化管理，保證水文監測工作的集成與優化。

（3）積淹監測點的建設，不僅是為了監測險情，給出預警信息，更是為了提供科學的方案進行防水排水，為此還需要完善積淹區域地形地貌圖及周邊地區城市排水管網數據等一系列資料[2]。

（4）城市積水點監測優化配置，在現有積水點監測方法的基礎上，盡可能全面地覆蓋水位信息，除了考慮監測點水位信息外，也應將監測點的相對標高、相應區域排水管網數據、實施安裝費用等考慮在內。

（5）監測效果分析，在水文監測的過程中，需要有效數據以供專業人員進行合理、完善的分析，同時也應提供與其相關聯因素作為參考對比，以達到結果與成本優化的效果。

[參考文獻]

[1]逯靖遠.如何進行城市積水點治理規劃—以鄭州市為例[J].中華建設，2015（3）：82-83.

[2]李根.城市暴雨積水預警系統的分析[J].通訊世界，2016（3）：268-269.

Abstract：The real-time monitoring data of urban flooding point is of great significance to the study of urban production and catchment law in this paper. It combines hydrological monitoring system with Internet technology through “Internet+” technology， provides information service for monitoring stations of flood prone sites in cities， realizes the integration of monitoring data， effectively shortens the early warning time of hydrological monitoring， facilitates the early formulation of urban flood control and drainage plan， reduces the workload of hydrologists， and embodies the concept of “people-oriented”.?

Key words：“Internet +”; hydrological monitoring; accumulation point