南京浦口新城水利信息化综合平台建设之探讨

孙在斌

(南京水利投资有限公司，江苏南京 210048)

1 浦口新城概况及地区水文气象条件

南京市浦口新城是南京市政府 2010年为实施“跨江发展”战略，推进江南和江北统筹发展、主城和郊区统筹发展而规划的建设新区。南临长江，北枕老山，规划范围东至津浦铁路，西至长江三桥连接线，南至长江，北至珍珠泉风景区规划区、浦珠路、浦乌路，总面积约93 m2，核心区约27.5m2。新城枕山临江，人文底蕴深厚，拥有“江、湖、泉、山、林、苇”优越的自然条件，呈“北部山体、中部丘陵、南部水网平原”地形特点，地势呈北高南低之势，是南京最能充分体现“山、城、江”生态格局的黄金宝地。

该地区属长江水系，区域南部的长江是本区的主要水源地，主要河道南侧定向河、北侧镇北河、中心地区的七里河、纵贯南北的丰字河和南圩十字河。长江大堤，设防洪水位 10.6m，区域内没有污染性工厂，水文气象环境良好。亚热带季风气候区，雨季在年季、季节之间差异较大，丰枯明显，降雨量分布不均。

据统计，浦口地区年平均降雨量1102.2mm，丰水年高达 1778.3mm（1991 年），枯水年仅 456mm（1978年）。

汛期（5～9月）平均降雨712.1mm。汛期最大降雨量1324.5mm（1991年），最小降雨量248.8mm（1978年）。历史日最大降雨量301.9mm（2003年7月5日）。本地区平均径流量2.62亿m3。

按照南京市浦口新城总体规划，浦口新城作为江北地区最具跨越性发展条件的地区，对于构建江北地区和浦口地区跨江发展核心承载区，打造现代滨江城市将起到重大作用。透过浦口新城总体规划可以看出，水是贯穿整个区域的灵魂，没有充足、干净、可控的水，整个新区将失去应有的灵性。充足的水资源、合理的河网、可控制调节的水利枢纽、雨污管道分流、水质实时监测等措施的建立，是确保整个区域达到规划目的的重要部分。

2 浦口新城涉水工程及水利信息化建设现状

浦口新城正处于基础建设阶段，已规划设计中包含新建七座泵站、一座河闸（七里河蓄水闸）、新修（整治）八条河道（见表1）。其中大部分建设项目于 2012年初开始施工，设计规划中没有水雨情监测点、水质在线监测点、低洼积水点等自动检测站点布设，也未对整个新城的水利信息化进行任何考虑。

表1

图1 浦口新城涉水工程及位置图

尚在建设中的坝子窑等七座泵站，设计上只可进行本站独立调水工作，没有设计新城区域水情监控系统，按此设计，将来浦口新城的水利管理者很难获知区域内其它河道水位信息及水质信息，从而无法在新城内利用水位差进行调水。当汛期强降雨发生时，独立调水无法精确对区内整个调水管网的降雨量、内外河水位、引水流量、闸门水泵运行情况进行综合分析，也无法对管网内状况作出迅速、及时、准确的反应。泵站排水往往滞后，浪费人力和时间，区域内调水调度的执行情况得不到有效监督和控制，调水效果将大打折扣。

同时，由于没有与周边地区、市水利部门信息网络相联，各水利部门间信息不能有效传输，信息不能共享，浦口新城的水利管理人员更无法对管网外水情状况作出迅速、及时、准确的反应。

因此，在现有泵站自动化控制系统的基础上，有必要建立一个技术先进可靠、反应迅速、自动化程度较高的水利信息化综合平台。

3 水利信息化综合平台建设必要性

建立水利信息化综合平台，对已建各类自动化系统进行整合，为拟建自动化系统提供接口，通过建立泵闸站远程集中控制系统，水情自动测报系统，积水点视频监控系统，水质自动监测系统，来汇聚管理水雨情、工情、水质、流量等各类实时信息，为后续洪水预报、防汛决策、引水调度等综合应用提供支持，使浦口新城新区的综合调水调度管理水平跃上一个现代化高效运作的新台阶。其建设的必要性还表现如下。

3.1 浦口新城水利现代化建设的需要

建设水利信息化综合平台是《全国水利信息化规划（“金水工程”规划）》和《全国水利信息化“十一五”发展规划》中明确的重点建设任务。一个先进可靠的自动化水利信息化综合平台不仅可以提升水利管理能力和现代化水平，推进水利从粗放管理向精细管理、从传统管理模式向现代管理模式转变，也是提高水利信息化整体水平的重要保障。

浦口新城的新水利系统建设还刚刚开始，尽早对水利信息化平台的框架结构进行规划，只有完善水雨情自动测报系统、水质自动监测系统、管网排水系统及泵闸站自动化监控系统等基础系统的建设，才能实现后续防汛决策支持系统、水资源管理决策支持系统、水环境评价与调控系统的开发，为区域防洪除涝、水资源管理、调水改善水环境提供全过程和全方位支持，提高水利工程管理水平。

3.2 区域防洪除涝调度的需要

浦口新城在建水利工程站点只对闸门运行情况、泵站开机情况以及上下游水位监测进行了设计，未对雨情、地下管网排水等进行自动化监测，而上述信息的监测分析是防洪调度准确性、时效性的基础。为实现防洪调度准确性、时效性必须在现有工程的基础上建立水雨情报汛站网及排水口流量监测站，及时掌握水位、流量信息，建立区域水利信息资源共享平台，为浦口新城、浦口地区乃至南京市防洪除涝调度提供全面的水、工情信息，为水环境改善及防汛安全提供保证，在防汛抗旱、水资源管理、水土保持、电子政务等工作中将发挥重要作用。

3.3 新区水资源统一管理和调水改善水环境的需要

浦口新区河网沿长江垂直分布于新区内，在非汛期可利用内河水位差从长江引水以改善内河水质。但目前对内河及长江河水水质没有自动监测设备，无法对辖区内水系的水雨情、水质等多种因素进行综合分析，为了更加科学、有效地改善内河水质，有必要建设一套水利信息自动化系统，及时掌握水质、水量信息，充分利用潮汐动力，促进骨干河道水体定向、有序流动，从面上带动内河中小河道水体有序流动，使区域内泵闸调度更加科学合理。

4 目前已确定的建设总目标和总建设任务

根据目前浦口新城的水文、水利实际情况，以加强区域水雨情监测、河道水利工程监控管理、保障防汛安全为总体目标，整合现有信息化设备和系统，完善水利信息系统运行环境体系、信息采集与工程监控体系，建立防汛管理决策系统，提升新区水利信息化管理水平。

4.1 已确定的具体建设总目标

浦口新城防洪调度工程以实际需求为出发点，通过建立一座综合性监控调度中心，以光纤网络为链路，运用成熟先进的计算机技术、自动控制技术、传感器技术、可视化技术开发一套适合浦口新城的水利信息化综合平台，来实现对辖区内沿线各泵闸、污水处理厂、景观照明设施、生态绿化监视系统以及其它水环境监测设施的联合调度运行，为实现浦口新城防洪兴利，科学调水提供切实有效的科学手段。

由于浦口新城正处于开发建设初期，各类水利设施需要根据整体规划分期分段进行，在水利信息的采集上还有诸多不确定因素需要在建设过程中加以确认和补充。因此，浦口新城水利信息化系统规划应该是可扩展的、可补充的。按照统一规划，分段实施的原则，建设上按时间分为两个阶段：2013年应完成原有设计规划的各泵站、河道的信息化设计建设和水利信息化平台的基础建设，2014年—2015年基本完成整个信息化系统的基础数据采集，完成基于基础数据以GIS平台的防汛决策调度应用。

4.2 2013年建设任务基本内容

2013年应完成信息化系统大部分基础建设工作。

（1）建立数据汇聚中心。在坝子窑泵站设立浦口新城水利信息化综合管理中心，建立综合数据平台，对已开工和将要开工的坝子窑等七座泵站的运行控制信息，水雨情信息，视频监视信息等进行汇聚，为信息化平台应用提供数据共享。

（2）建立集中控制系统。在综合管理中心，利用统一的展示平台，对在建7个泵站进行泵闸集中控制，视频集中监视等管理，并预留今后其他泵站的接入点数。

（3）建立水雨情自动测报系统。在符合条件的河道布设水雨情监测站点，作为泵站水雨情信息的补充，为泵站排水调水提供准确依据，也为今后防洪决策调度支持系统积累数据。

按照新区规划图，除在各泵站建立水雨情监测外，还可在新区东北、西南角河道及长江出口处增加水雨情监测站点。

（4）建立视频集中监控系统。建立统一的视频集中监控系统平台，将在建7个泵站视频信息进行汇聚展示，并保证今后与新建泵站，市政、公安等已建视频监控系统的对接。

（5）防汛会商室建设。建立防汛会商室，完成会商室装修，安装大屏幕拼接系统，会议系统等，以保证各管理部门对防汛决策的实时性需求。

（6）机房建设。初步建成水利信息化机房，完成机房装修，安装网络设备、计算机设备、备用电源设备等，并预留今后扩展的空间，

（7）通信链路。在浦口新城基础建设期间，可根据实际情况选择自建或租用运营商光纤链路，将在建七个泵站与坝子窑总控中心相连。用于传输泵站自动化监控系统信息及视频信号。租用光纤链路带宽不低于4M。

河道水位雨量监测点与控制中心可采用无线通讯方式进行数据传输。

4.3 2014～2015年建设内容

该部分内容为水利信息化平台总体设计中的后续建设内容。

（1）建立水质自动监测站。在七里河、定向河等关键河道分界点建立水质自动监测站对河道水质进行监测，作为水环境评价及调水依据。

（2）建立流量监测断面。选择七里河、定向河、丰字河等关键河道断面进行流量监测，为预报调度应用模型提供科学依据。

（3）建立综合展示平台。利用 GIS系统、三维仿真系统对浦口新城内各类水利设施进行定位，将各类信息采用实时仿真建模软件建立三维数字仿真模型，通过管理中心数据库获取最新数据信息，运用虚拟仿真技术建立先进、可靠、实用的三维数字化工程运行管理信息系统，提升水利工程运行管理水平。

（4）综合业务开发。利用已有 WEB应用服务器及功能模块，通过大屏幕拼接管理器，全面展示新区内河道信息、管理流程、泵站联合调度、水情监测、预警与报警、视频监控、资料整编、防洪调度预案、洪水预报等业务信息，为防洪优化调度管理提供决策支持。

5 结 语

建立一个技术先进可靠、反应迅速、自动化程度较高的水利信息化综合平台，通过控制调节的水利枢纽是实现稳定整个区域防汛排涝及景观水位的基本工程保障。随着信息社会的快速发展，国家和社会对水利信息资源的需求越来越广，水利发展与改革对水利信息资源的要求越来越高，在城市化的建设中，水利信息化建设必将越来越被重视。

参考资料

[1]国家信息化领导小组关于我国电子政务建设指导意见

[2]全国水利信息化规划（金水工程规划）

[3]江苏省水利信息化发展“十二五”规划

[4]加快推进水利信息化资源整合与共享指导意见.水利部(2008年)