“互联网+”技术下的城市积淹点监测研究

吴宇桐 包鑫如

摘   要：城市积淹点的实时监测资料对城市产汇流规律的研究具有十分重要的意义，文章通过“互联网+”技术将水文监测系统与互联网技术相结合，为城市各易涝积淹点监测站提供信息化服务，实现监测数据一体化，有效缩短水文监测的预警时间，利于提前制定城市防洪排涝方案，减少水文工作者的工作量，体现了“以人为本”的理念。

关键词：“互联网+”;水文监测;积淹点

1    水文监测工作现状

随着我国经济的发展，全国各地的水文监测基础设施逐步健全，并有了一定的技术改进。但是很多水文监测工作站点对于仪器监测能力的要求都不严格，仪器不完善，存在很大的缺陷和局限性，甚至很多地方依然沿用传统的方法进行监测，导致出现分析效果不佳等实质性问题。

传统的城市积淹点水位监测需要水文工作者深入积淹点处进行人工水位测量，面临着保证水位数据精确性与实效性难以保障的挑战。随着科技的进步，电子测量工具代替了人工测量，大大减轻了水文监测的人工工作量。但对于水文监测工作，往往需要综合考虑流域产汇流和长系列雨洪分析等多方面因素，单单对于某一时刻某一点进行监测技术改进还不够。

“互联网+”是互联网思维进一步的实践成果，为社会经济实体的改革、创新、发展提供了广阔的网络平台。针对传统技术下积淹点水位监测模式的不足之处，本文为“互联网+”模式下的城市积淹点水位监测提出了解决方案。

2    实测点数据分析

“互联网+”技术下的城市积淹点监测是指水文站网对城市某区域积水点的水量、水位、时间节点等因素实施观测，并进行分析和计算的活动。利于水文监测工作的集成与优化，为之提供了更为广泛的基础设施，实现了对城市积淹点的实时控制与精细化管理。

“互联网+”技术下的城市积淹点监测为城市雨情预报、城市规划、环境保护等方面提供了准确的分析数据和规划成果，收集较为完整的积水点水文监测资料，取得了巨大的环境与社会效益。下面以江阴市水文水资源监测中心、青岛市黄岛区世纪大道西城市站的部分电子积淹监测站点实测资料为例，对水文监测进行分析。

2.1  江阴市人民路新华书店附近某日短历时降雨时刻积水点电子监测数据

2.1.1  累计雨量—积淹深度

积淹点积淹深度曲线与累计雨量曲线的趋势线有重合的趋势（见图1），二者有良好的相关性;由于积淹深度和累计雨量同属累计值，二者相关性较强，有可比性。积淹时间相对于雨量开始累积的时间滞后，根据二者滞后的时间差，利用实时监测的累计雨量，对积淹情况进行预报，提前做好积淹防治工作。

2.1.2  雨强—积淹深度

由雨强曲线与积淹深度曲线（见图2）可以看出，雨强曲线明显抬升时，积淹深度曲线滞后一定时间段开始抬升。随着雨强的减弱，积淹深度曲线无大幅度提升、下降现象。从起涨、峰值、回落3个角度将积淹深度与雨强进行对比，两者的先后时间相差分别为30 min，25 min，35 min。累计雨量从7点50分开始趋于平稳，积淹深度从8时20分回落，两者相差30 min，在汇水时间范围内。因此可以得出，此积淹点的汇水时间范围在25～35 min，每个积水点的形成都与其所处区域在城市排水系统的位置有关，根据汇水时间可为该地区排水管道的设置提供参考[1]。

结合积淹点电子监测系统确定的汇水时间，对积淹点水位的未来走势进行预判，当数据完备时，结合区域地形地貌及城市排水管网资料等信息，能够预估退水时间，也可为积淹区域排水改造提供科学、有效的方案。

2.2  青岛市黄岛区世纪大道西城市站积水监测点2017年1—9月的监测数据

如图3所示，主坐标轴表示实测水位与时间的对应关系，次坐标轴表示面平均降水与时间的对应关系;坐标图清晰展现的这两个降水特征值，反映该地区降水的基本情况。

“互联网+”技术下的积淹监测点测得的实测水位具有及时性、可靠性的特点，面平均雨量能够客观地反映该区域的降水情况。二者数据来源准确、可靠，为防洪抗灾与经济建设提供必要数据支撑与保障。因而开展面雨量计算和面雨量预报，既可为各级政府组织防汛抗洪以及水库调度等决策提供重要的依据，又可为水利部门的洪水预报提供非常重要的参数，是气象与水利部门加强合作，为防灾抗灾和经济建设服务的一个重要手段。

3    结语

根据以上两地的实测资料和当地地形、气象资料分析，其雨强峰值时间与积淹点水位最高点时间之差在合理范围之内，根据水文手册，该观测结果是可靠的、有代表性的、一致的。汇流时间都在20 min之内，时间足够用于预警。

从上述分析可总结出“互联网+水文监测”优化设计的必要性：首先，构建全程综合的监测系统，能够保证信息传递与反馈的通畅，使监测信息更具实效性。其次，开发网络性能整编平台，降低时间成本，体现了互联网应用的集成与优化作用。最后，水文监测在互联网化的基础上，全面利用数据挖掘、人工智能等技术实现智慧水务建设，能够保证良好的社会效益，服务民生。

4    城市积淹监测站点的不足与改进

传统的城市積淹点监测方法的不足主要体现在：一是监测信息链路不通畅，从任务下达、仪器检测、外业测量到数据整理与分析的整个流程中还未全部实现信息化，会造成信息传递与反馈的不畅，进而影响监测数据的实效性。二是数据整编手段待优化，原始数据不录入网络系统导致难以及时整编，控制难度与成本都会有所上升。三是数据深度挖掘缺失。水文监测数据是时空的结构化数据，在数据挖掘、大数据分析上有很大的利用空间，尤其是在服务社会经济发展、服务民生方面，还须仔细深入地研究。结合城市积淹点监测的工作要求与现有技术提出如下改进：

（1）秉承代表性与典型性的原则，各城市水文监测部门应克服积淹监测站点分布不均且投入使用量较少的现状，监督并建立完整、有效的城市积淹监测系统。

（2）在“互联网+”的大背景下，尽量统一监测管理平台，及时、准确地上传、汇报数据，对城市积淹点进行实时控制与精细化管理，保证水文监测工作的集成与优化。

（3）积淹监测点的建设，不仅是为了监测险情，给出预警信息，更是为了提供科学的方案进行防水排水，为此还需要完善积淹区域地形地貌图及周边地区城市排水管网数据等一系列资料[2]。

（4）城市积水点监测优化配置，在现有积水点监测方法的基础上，尽可能全面地覆盖水位信息，除了考虑监测点水位信息外，也应将监测点的相对标高、相应区域排水管网数据、实施安装费用等考慮在内。

（5）监测效果分析，在水文监测的过程中，需要有效数据以供专业人员进行合理、完善的分析，同时也应提供与其相关联因素作为参考对比，以达到结果与成本优化的效果。

[参考文献]

[1]逯靖远.如何进行城市积水点治理规划—以郑州市为例[J].中华建设，2015（3）：82-83.

[2]李根.城市暴雨积水预警系统的分析[J].通讯世界，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