智慧水務技術方案發表時間：2020-04-20 11:53
水務應急指揮系統結構圖 5.5.8.1監測預警子系統5.5.8.1.1防汛抗旱監測預警
防汛抗旱監測預警系統模塊圖 防汛抗旱監測預警主要包括汛情監測、汛情預警、工情險情預警和旱情預警五個模塊。 （1）汛情監測 該模塊主要是向業務分析人員提供電子地圖顯示、信息查詢、汛情監視、動態分析及汛情預測等功能。 實時汛情監測包括實時水（雨）情、工情的自動顯示，其主要內容有：對象區域雨量分布、歷時和強度；區域內的河流、水庫、湖泊等水情；出險或潰決河段、水庫的工情；衛星云圖、氣象雷達回波圖、防洪現場圖像等。并根據實時的雨、水、工情信息進行相應的對比分析。 系統可實現對未來汛情發展趨勢進行預估，可根據氣象信息致洪致災暴雨預測結果，結合工程運用信息，通過數學模型來預估實時洪水的量級。 （2）汛情預警 1.天氣預警 當暴雨預報系統預報有暴雨時，發出天氣警報，并啟動緊急防汛期預警，通知各有關單位。 2.暴雨警報 當暴雨發生時，發出暴雨警報，并啟動洪水預報系統。 3.洪水警報 當水庫實測水位或預報水位超過汛限水位，各水文站實測流量或預報流量超過加報標準時，發出洪水警報。按照洪水調度規程，制定洪水調度方案。 4.災情預警 當城區街道積水較深影響城市交通與生活時，進行城市積水預警。 （3）工情險情預警 工程險情的預警主要通過對工程的監測數據分析、單元工程的安全性分析和系統分析，得出工程的安全性指標，當指標降低到一定的程度時，系統將發出預警。 （4）旱情預警 1.遙感旱情預警 氣象衛星干旱遙感監測系統的結果以空間分布的方式用圖形顯示出來，5個級別分別采用5種顏色。嚴重干旱和較干旱的區域以閃爍的方式示警。在圖形上同時顯示水庫、河流、主要灌渠以及未來降水等層面，為抗旱決策和采用抗旱措施提供信息。 2.實測墑情預警 當實測墑情達到旱情預警指數時，進行旱情預警。 5.5.8.1.2水資源預警（1）地下水超采預警 當地下水開采井出現超采的情況時，以閃爍的方式進行水資源預警。 （2）水資源短缺預警 當水資源需求量與可供水量出現嚴重不平衡狀況時，進行水資源預警 （3）供水預警 當重要分水口門或供水設施流量、水位、水質等出現異常時，或供水系統、供水設施運行出現故障和異常時，發出預警信息。 當城區出現供水緊張或事故時，進行城市供水預警。 （4）水污染預警 當城區出現突發水污染事故危機水環境和供水安全時，發出水污染預警。 5.5.8.1.3水土保持監測預警（1）水土保持監視 水土保持現狀點和面的監視，即水土流失過程和分布的動態、水土流失面積測算、流失程度測算、流失量測算、水土流失危害預測。監視內容主要包括面蝕監視、水文要素監視、水土保持現狀監視等。 （2）水土保持預警 1.天氣預警 當暴雨預報系統預報有暴雨時，發出天氣警報，并啟動緊急防汛期預警，通知各有關單位。 2.暴雨警報 當暴雨發生時，發出暴雨警報，并啟動洪水預報系統。 5.5.8.1.4水環境監測預警（1）地表水質監測 對主要河湖庫污染狀況以及重點斷面水質變化情況，進行監測。 （2）地下水質監測 對地下水質變化情況以及地下水重點保護區水質狀況，進行監測。 （3）重點水域水質監測 監測水庫、重要水源地等重點水域完整水體的水質變化情況。 （4）水功能區監測 根據水量、水情和水質監測信息，利用水功能區劃建立的水環境容量計算模型，對排入江河湖庫、重點水域污染源的污染物進行監測，通過污水排放合理調度，達到控制和改善水質、防止水質惡化的目的。 （5）水污染預警 根據實時監測情況，通過水污染事故的數據采集、接受、處理、分析和水質預測，對突發性水污染事故影響范圍和程度進行預警。 5.5.8.2會商決策子系統5.5.8.2.1防汛抗旱會商決策通過會議的形式，以群體（包括會商決策人員、決策輔助人員以及其他有關人員）會商的方式，從所作出的防洪調度方案和抗旱措施中，根據確保防洪工程安全、充分發揮防洪工程效益、盡量減少洪旱災害損失和對生態環境的不利影響、協調各方甚至犧牲局部保護整體利益的原則，進行群體決策，選擇出滿意的洪水調度方案或抗旱措施付諸實施。 （1）會商決策的內容 1）會商人員登錄； 2）決策輔助人員對防汛抗旱的實際情況和發展趨勢的分析匯報； 3）群體會商，對所提出的各種方案進行評估和選擇。當所提出的方案不滿足要求時，提出指訂新方案的要求； 4）選定決策方案，付諸實施； 5）形成會商的結果報告和選定方案的技術文檔； 6）通過防汛業務管理系統發布汛情通報和下達調度指令等。 （2）會商決策的工作流程 會商工作主要包括會商人員登錄、方向、防洪形勢分析、確定決策方案和決策實施等，其流程圖如下：
會商決策流程圖 會商工作流程： 1）會商人員登錄：對會商參與人員的姓名、防汛職責、在會商過程中發表的意見以及決策作用進行備案； 2）形勢分析：進行天氣形勢、水雨情、工情形勢以及防洪預案分析；進行災情評估、旱情評估；異地會商； 3）確定決策方案：當已有信息滿足決策方案確定要求，則確定輸出決策方案；當已有信息不滿足決策要求，則下達制訂新方案的要求； 4）決策方案實施：發布警報；進行人員轉移安排、物資調運；發布調度令；實施信息反饋。 5.5.8.2.2水資源會商決策通過對實時、歷史和預報、管理與調度的各類信息進行重組和加工處理，為討論和分析水資源的豐枯形勢和污染態勢，以及最終確定水資源實時管理和調度方案提供全面的支持。根據利用水資源實時管理模型和調度模型確定的若干管理、調度方案，以及提供的每一種方案的綜合效益分析結果，由領導決策層和領域專家通過分析討論，確定方案。 5.5.8.2.3水土保持會商決策為水土保持現狀分析、規劃方案制定、重大問題決策、工程開發建設中的水土保持方案評價、補償辦法制定等提供決策支持。包括提供各種基礎資料及其分析結果查詢，提供各種方案及其計算方法、參數選擇依據、方案評價查詢。 5.5.8.2.4水環境會商決策提供決策支持的環境以及會商材料的準備，提供各種水環境基礎資料以及分析評價預測結果，提供各種方案及其計算方法、參數選擇依據，方案評價等。包括排污量計劃、污染物總量控制方案、環境用水保障方案、水污染事故應急處理方案等。 5.5.8.3應急指揮與調度子系統5.5.8.3.1值班監控及預處置提供防汛抗旱、水資源、水土保持、水環境相關單位及人員通信錄，接受和發送短信、傳真、電子郵件等文件，并分類處理并登記；登記來往電話、書面文件的收發及其處理情況以及當日發生的重要事件、重要活動。 對于公眾通過門戶網站向政府匯報、舉報、求助的信息，以及監測預警系統中的汛情、險情，進行分級。一般險情轉交相關部門處理，重大險情啟動相關預案，特大險情進行群體會商決策。 5.5.8.3.2防汛抗旱指揮調度通過遠程監測系統或應急通訊圖像傳輸，進行可視化的指揮調度，與現場人員進行信息交互，準確掌握水情、工情、災情、險情發生的技術指標數據和現場概念，適時作出決策。 5.5.8.3.3水資源應急調度制定水資源應急調度方案，建立和完善水資源管理信息與決策支持系統，實行地表水與地下水聯合運用、跨流域調水與當地水源聯合調度以及城市供水系統與水源聯合調度。 5.5.8.3.4水環境應急調度根據水量、水情和水質監測信息，利用水功能區劃建立的水環境容量計算模型，對排入河湖庫、重點水域污染源的污染物進行控制，科學合理安排排放時間、排放量和污染物排放總量等。 5.5.8.3.5調度指揮管理調度指揮管理以指揮流程為中心，每個指揮流程與預案要素、相關信息、應急資源、方位、組織機構、救災人員、專家等數據相關聯；能夠隨時根據現場情況進行靈活調整，迅速調度。 電子沙盤：系統提供強大的標繪系統，指揮者可以在電子地圖上實時進行人力、物資部署，完成事故狀態展示，指揮救災單位聯動應急； 信息溝通管理：手機短信、郵件群發、傳真群發，快速將災害事故通知到各相關應急單位； 災害推演管理：指揮單位可以利用系統完成災害事故推演，進行復雜的災害事故應急演練； 指揮流程的定制管理：利用靈活的指揮流程、工作流程定制工具適應災害事故的復雜性和不確定性，搭建任意事故的處理流程； 預案要素分解管理：系統以預案要素組織應急資源，包括事故應急組織結構、周邊信息、后備物資、人力調動等，且預案可以根據不同地區、不同災害事故的實際要求靈活定制。 5.5.8.4水務三維仿真子系統三維仿真系統是面向各級領導決策活動的輔助工具，為輸水優化、防汛減災和其他重大活動提供支持。應綜合利用三維 GIS 技術、遙感技術與輸水優化模擬調度、洪水模擬調度以及專業的水務模型等先進技術，對河流、水庫、堤防、閘壩以及洪水演進過程在三維背景上進行展示。建立多比例尺電子沙盤。 5.5.8.4.1瀏覽查詢子系統可實現超大規模場景的實時地形瀏覽。系統提供多種瀏覽方式，包括飛行瀏覽，步行、車行瀏覽，沿線飛行瀏覽，立體眼鏡瀏覽等。 可以實時瀏覽水務工程項目情況和查詢、預覽、仿真水務工程。實現在三維地形及區域內隨意瀏覽，包括對工程中各重點工程的外圍瀏覽和內部瀏覽，以及工程各項重要的屬性信息查詢及設備控制。 5.5.8.4.2空間分析子系統（1）基本的GIS分析模塊 實現空間距離的量測，地表面積的量測，空間體積的測算，土石方計算。實現通視分析，地形的剖面分析，水淹分析。 （2）水資源分析模塊 將水資源分配情況可視化表現，與基礎地形疊加到一起。真實準確的表現了五維（三維空間+時間+屬性）水流數據，一方面驗證了數據的準確性，另一方面提供了直觀的科學數據表現手段，使決策層可以看到最直觀的數據表現。 5.5.8.4.3三維演示匯報子系統（1）方案預演模塊 直觀預演、展示引供水調度方案及洪水調度方案的演進過程，可以實時瀏覽由于水情、雨情變化而引起的河流、渠道、水庫的水位情況，水頭位置、工程狀態。根據實時水情展示水庫、河道洪水過程，顯示重點水文站的水位、流量數據，實現河道的斷面水位、流量過程等數據的查詢。水面透明度設置，觀看河底地形對水流的影響。 （2）設備運行演示模塊 采用動畫集的方式實現重點工程三維模型中的主要設備如水閘，泄洪口、水泵等的運行演示，各種設備可以按照不同的精細程度進行專門的定制。 （3）演示匯報資料模塊 對洪水演進及水壩建筑內部的瀏覽進行錄像回放和影像輸出，用戶可以通過此功能定制擁有出色沉浸感的虛擬場景瀏覽影片和圖片，提供給各級領導作為匯報演示的重要材料。 （4）系統維護子系統 電子沙盤具備良好的系統擴展性和開放性，支持授權人員基于電子沙盤進行少量的水務工程數據及地形數據的維護，包括建立、修改、刪除水務工程及其相關屬性。具體效果圖見下圖。
水務工程三維效果 5.5.9電子政務OA系統水務局原有的辦公自動化 OA 系統主要功能是公文流轉和辦公信息發布，在原有 OA 系統基礎上，需要新開發水務數據資源管理目錄子系統、檔案管理子系統和物聯網管理子系統。 5.5.9.1水務數據資源目錄管理子系統水務數據中心信息資源目錄子系統，就是按照統一的標準規范，對分散在全市、各級水行政部門、各工程管理單位的數據資源進行調查與梳理，形成統一管理和服務的數據資源目錄，為使用者提供統一的數據資源發現和定位服務，實現部門間數據資源共享和管理。具體任務是編制全市水務數據資源目錄，在此基礎上開發水務數據資源目錄管理系統，用于數據資源目錄錄入、存儲、導出和管理，實現水務數據資源目錄定制和維護，實現水務數據資源目錄與數據中心數據服務的集成。 5.5.9.2檔案管理子系統檔案管理系統主要功能包含：全宗管理、檔案錄入、歸檔、檔案整理、鑒定及回收站、檔案檢索、檔案統計、檔案借閱、檔案保管、存放位置索引、資料管理、數據處理。 5.5.9.3感知設備管理子系統針對水文水資源、供排節、水環境等感知設備，建設水務感知設備數據庫；統一管理感知設備基礎數據，建設感知設備目錄、監測對象目錄和監測信息資源目錄。 5.5.10水務公共信息服務系統水務局原有的公共服務門戶包括的主要內容是政務信息公開，具體有機構介紹、領導介紹、水利法規、統計信息、工作動態等，并有投訴、咨詢功能，內容以文本為主，全面性、服務性與互動性都不能滿足需求。在原有公共服務門戶的基礎上，新開發水務政務信息服務子系統、水資源信息服務子系統、防汛抗旱信息服務子系統、供排水信息服務子系統、環境生態信息服務子系統、節水信息服務子系統、水務工程建設信息服務子系統。 5.5.10.1水務政務信息服務子系統水務信息服務子系統是鄭州水務局與外交流的窗口，網站設立首頁、政策法規、政務公開、行政審批、內部公告、網上辦公、在線問答、水務知識、下載中心、領導信箱、進言獻策、投訴舉報、全文檢索、用戶登陸、在線調查、友情連接、網站地圖、動態新聞、公告板等項目，實行網上政務公開，向社會公布辦事程序及聯系電話，提供在線問答、審批表格下載、水務法規查詢等服務，為水務信息的快捷發布提供了良好的條件，促進水務業務與社會的互動交流，更好地為我市的各級行政、企事業單位和社會各界提供服務。 信息服務子系統是在綜合數據庫和GIS的支持下，以鮮明簡潔的圖表、文字、圖形、影像等方式為各級水務管理部門與相關單位提供水量、水質、生態環境等各類水資源相關信息查詢服務，并利用現代傳播媒體（電視、報刊、因特網等）定期向社會公開發布水資源相關信息。并要求信息查詢速度快、表達形象直觀、清晰簡潔、圖文并茂。對各種不同用戶，提供不同的服務。 在綜合數據庫和GIS的支持下，以鮮明簡潔的圖表、文字、圖形、影像等方式為各級水務管理部門與相關單位提供水量、水質、生態環境等各類水資源相關信息查詢服務，并利用現代傳播媒體（電視、報刊、因特網等）定期向社會公開發布水資源相關信息。并要求信息查詢速度快、表達形象直觀、清晰簡潔、圖文并茂。對各種不同用戶，提供不同的服務。 5.5.10.2水資源信息服務子系統提供水資源相關信息，如實時（每旬、每月）掌握全市地表水各河流水系的節水、用水及水質情況；地下水開采情況，包括井點位置（經緯度）、井深、出水量、泵型、水位及地下水動態監測網點中的各測井的動態以及地下水水質情況；水資源簡報、水資源公報等。 5.5.10.3防汛抗旱信息服務子系統該系統可提供氣象信息；實時雨水情信息；抗旱信息以及預測河流來水情況以及可能發生的洪旱災害等，進行預警預報。對于應急指揮中心，可以及時向公眾和相關部門通報緊急災害狀況，向公眾普及宣傳各種災害應急知識，對政府相關部門進行定期或不定期網上培訓，收集各種災害的相關日常資料，是災害發生時各級政府傳遞信息的渠道。對于使用者，發布災害狀況和應急知識，提供向政府匯報、舉報、求助的窗口。 5.5.10.4供排水信息服務子系統提供各水源地或飲用水源保護區的水質情況；各供水公司或水廠的供水水量、水質情況；排水管網的排水量、水質及污水使用情況；各污水處理廠（站）的處理量、水質及中水的使用情況等。 5.5.10.5水生態信息服務子系統（1）水環境信息 提供地下水質變化、重要水庫、河流、湖泊等水體的水質變化情況。 （2）水土保持信息 提供土壤信息、土地利用信息、地形信息、植被信息、水土治理類型、區域水保發展現狀與規劃目標等信息。 5.5.10.6節水信息服務子系統宣傳貫徹國家和本市有關計劃用水、節約用水的法規、政策；不僅要通過提高水價增強公眾的節水意識，通過節水知識的普及以及推廣新技術、新工藝、新設備、新器具提高水的利用效率，達到節約用水的目的。 5.5.10.7水務工程建設信息服務子系統提供河道、水庫、渠道、閘壩等水務工程的基本情況、歷史資料與現狀信息、工程運行信息等以及農田水務信息等水政執法信息，提供政策法規、案件處理等相關信息的查詢。 上一篇水務局智慧水務項目方案
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