濟寧城市水文監測系統的功能及應用

孟翠翠，時延慶，陳 碩

（濟寧市水文局，山東 濟寧272100）

濟寧市是山東省重要的工業中心城市之一，也是魯南經濟帶的中心城市，地處南四湖、北五湖的中心地帶，洪澇災害發生頻繁。滯后的城市水文建設勢必嚴重阻礙城市的進一步發展，濟寧市城市水文監測預警系統的運行將改善這些問題，加強預警預報，為防止城市內澇提供保障。該系統主要是對現有水文站網的完善，在原有監測項目的基礎上增強城市防洪監測預警水平。根據《濟寧市城市水文監測系統建設可行性研究報告》的要求，對市區內河道、低洼區、路段及內澇易發區增設水位、雨量等監測設施、設備。

1 總體架構及主要監測功能

1.1 總體架構

濟寧市城市水文城市內澇監測應用子系統主要包含以下5 個層次。

1）基礎設施層：主要包括機房、服務器、移動端、網絡設備、無線通訊、數據庫以及操作系統等。

2）數據中心層：主要包括空間數據、防洪工程數據、旱情數據、社會經濟數據、實時監測數據、輔助信息數據，以及對接的氣象、國土等部門的數據。

3）應用支撐層：主要包括統一用戶認證平臺、數據本地服務、統一地圖、統一通信平臺、數據匯集中間件、元數據建設、服務資源目錄、業務接口標準。

通過元數據建設，實現各個信息資源的發現、搜索、定位、監視。實現對各種水文信息資源描述、發現和定位功能，為水文信息資源共享、交換、應用開發建立基礎。

通過建設應用支撐平臺，最終實現界面集成、應用集成、數據集成及流程集成，通過4 個集成來達到所有系統的集成效果。

4）業務應用層：主要包括六大系統的建設。

5）門戶展現層：主要是通過集成、整合、分析相關的數據，滿足各級領導、防汛應急部門、社會公眾等不同用戶的差異化需求。

除此之外，貫穿著5 個層次的還有安全保護體系，以及相關的標準體系和管理規范。

1.2 主要監測功能

具體監測內容詳見表1。

2 系統在城市防汛中的應用

1）洪水預報服務范圍得到拓展、預報能力得到提升。通過項目運行，以城區雨量、積水、水文站點為基礎，建立了城市水文監測預警系統，對濟寧市城區9 處積水點建立了洪水預報方案，適時開展城市暴雨洪水預警預報工作，拓展了洪水預報服務范圍。預報方案建立更加方便、靈活，軟件的功能也更加強大。實現了從數據提取、預報方案選定、預報作業自動化的有機統一，對提高報汛質量，豐富水情信息源，提高洪水預報作業的精度和效率提供了技術支撐。

表1 主要監測功能一覽表

2）水文信息量大幅增加。項目實時監測城區降雨分布、積水深、河道水勢，所有積水站點和水文站點配置了視頻監控系統，當發生暴雨洪水等特殊情況時，視頻監控系統可結合現場設立的水尺等設備，實時采集現場的積水深、河道水勢情況、工程調度運用情況以及災情發展情況等信息，通過公網或專網迅速傳輸到信息中心，實現了城區降雨、水位、流量等常規水文信息與現場視頻影像信息的有機結合，不僅使水文預測預警根據現場情況進行實時修正，提高監測數據的準確性和可靠性，而且能夠讓城市防汛指揮決策者直觀了解和掌握現場情況，為科學指揮決策提供重要參考。

3）水文信息時效性穩步提高。城市水文監測預警系統，集成了水文信息自動接收、實時存儲和在線處理等功能，提高了水情預警預報作業的自動化、智能化水平和工作效率，提升了水文信息處理和服務的時效性。隨著水文信息時效性的穩步提高，可更加準確地跟蹤掌握暴雨洪水發生情況，有效開展暴雨洪水預警預報工作，及時向政府部門和社會公眾提供暴雨洪水預警預報信息，為城區乃至濟寧市防洪指揮決策、減少災害損失提供科學依據。

4）水文信息服務范圍更加廣泛。通過項目運行，水文信息產品更加豐富，服務手段更加先進，能較好滿足政府部門和社會公眾對水文信息服務的要求。通過對相關業務系統進行整合和升級，大幅提升了水情業務的信息化水平。在服務途徑上，水文信息發布除沿用傳統的計算機網絡等方式外，形成了包括短信群發、轉發媒體、LED大屏推送等多樣化的信息發布途徑，實現了水文信息從單一為政府部門服務拓展到向社會公眾服務的轉變，拓展了服務覆蓋范圍。在服務內容上，針對不同對象的服務需求，深化水文信息產品加工，開發各類水情信息數字化產品，以圖形、表格及統計分析材料等方式，向政府部門和社會公眾提供豐富直觀的水文信息服務。

3 社會效益分析

1）為政府城市防洪指揮決策提供科學依據。城市洪澇突發性強、暴漲暴落、災害防御難度大，嚴重影響區域經濟發展和社會安定，已成為城市防洪減災工作中的突出問題。通過項目建設，實現了對城區雨量、城區河道、主要易澇積水點的水文監測全面覆蓋，通過加密城區雨量站網，增強了對城區暴雨時空分布的監控能力，特別是對暴雨中心、暴雨極值的監測機率大幅增加，提高了洪水預警預報的準確性和可靠性；城區河道水文站的運行，對河流水情變化趨勢、洪水災情發展的分析預判更加精準，為防洪指揮決策、防災預案制定和救災措施實施等提供了科學依據，提高了防御城區河道洪水災害的能力。

2）為公眾防洪避險救災提供信息服務。長期以來，城區有關水文信息較為缺乏，本項目實施后，實現了對城區暴雨洪水的自動監測和預報，使水文信息服務直接面向廣大社會公眾。同時，項目建設了城市水文監測預警軟件系統，啟動了城區水情預警信息發布平臺，有利于社會公眾便捷的獲取暴雨洪水信息，提高人們主動防洪避災的意識，便于群眾及時采取自救防護措施，及時做好防范工作，減少財產損失和人員傷亡。