济宁城市水文监测系统的功能及应用

孟翠翠，时延庆，陈 硕

（济宁市水文局，山东 济宁272100）

济宁市是山东省重要的工业中心城市之一，也是鲁南经济带的中心城市，地处南四湖、北五湖的中心地带，洪涝灾害发生频繁。滞后的城市水文建设势必严重阻碍城市的进一步发展，济宁市城市水文监测预警系统的运行将改善这些问题，加强预警预报，为防止城市内涝提供保障。该系统主要是对现有水文站网的完善，在原有监测项目的基础上增强城市防洪监测预警水平。根据《济宁市城市水文监测系统建设可行性研究报告》的要求，对市区内河道、低洼区、路段及内涝易发区增设水位、雨量等监测设施、设备。

1 总体架构及主要监测功能

1.1 总体架构

济宁市城市水文城市内涝监测应用子系统主要包含以下5 个层次。

1）基础设施层：主要包括机房、服务器、移动端、网络设备、无线通讯、数据库以及操作系统等。

2）数据中心层：主要包括空间数据、防洪工程数据、旱情数据、社会经济数据、实时监测数据、辅助信息数据，以及对接的气象、国土等部门的数据。

3）应用支撑层：主要包括统一用户认证平台、数据本地服务、统一地图、统一通信平台、数据汇集中间件、元数据建设、服务资源目录、业务接口标准。

通过元数据建设，实现各个信息资源的发现、搜索、定位、监视。实现对各种水文信息资源描述、发现和定位功能，为水文信息资源共享、交换、应用开发建立基础。

通过建设应用支撑平台，最终实现界面集成、应用集成、数据集成及流程集成，通过4 个集成来达到所有系统的集成效果。

4）业务应用层：主要包括六大系统的建设。

5）门户展现层：主要是通过集成、整合、分析相关的数据，满足各级领导、防汛应急部门、社会公众等不同用户的差异化需求。

除此之外，贯穿着5 个层次的还有安全保护体系，以及相关的标准体系和管理规范。

1.2 主要监测功能

具体监测内容详见表1。

2 系统在城市防汛中的应用

1）洪水预报服务范围得到拓展、预报能力得到提升。通过项目运行，以城区雨量、积水、水文站点为基础，建立了城市水文监测预警系统，对济宁市城区9 处积水点建立了洪水预报方案，适时开展城市暴雨洪水预警预报工作，拓展了洪水预报服务范围。预报方案建立更加方便、灵活，软件的功能也更加强大。实现了从数据提取、预报方案选定、预报作业自动化的有机统一，对提高报汛质量，丰富水情信息源，提高洪水预报作业的精度和效率提供了技术支撑。

表1 主要监测功能一览表

2）水文信息量大幅增加。项目实时监测城区降雨分布、积水深、河道水势，所有积水站点和水文站点配置了视频监控系统，当发生暴雨洪水等特殊情况时，视频监控系统可结合现场设立的水尺等设备，实时采集现场的积水深、河道水势情况、工程调度运用情况以及灾情发展情况等信息，通过公网或专网迅速传输到信息中心，实现了城区降雨、水位、流量等常规水文信息与现场视频影像信息的有机结合，不仅使水文预测预警根据现场情况进行实时修正，提高监测数据的准确性和可靠性，而且能够让城市防汛指挥决策者直观了解和掌握现场情况，为科学指挥决策提供重要参考。

3）水文信息时效性稳步提高。城市水文监测预警系统，集成了水文信息自动接收、实时存储和在线处理等功能，提高了水情预警预报作业的自动化、智能化水平和工作效率，提升了水文信息处理和服务的时效性。随着水文信息时效性的稳步提高，可更加准确地跟踪掌握暴雨洪水发生情况，有效开展暴雨洪水预警预报工作，及时向政府部门和社会公众提供暴雨洪水预警预报信息，为城区乃至济宁市防洪指挥决策、减少灾害损失提供科学依据。

4）水文信息服务范围更加广泛。通过项目运行，水文信息产品更加丰富，服务手段更加先进，能较好满足政府部门和社会公众对水文信息服务的要求。通过对相关业务系统进行整合和升级，大幅提升了水情业务的信息化水平。在服务途径上，水文信息发布除沿用传统的计算机网络等方式外，形成了包括短信群发、转发媒体、LED大屏推送等多样化的信息发布途径，实现了水文信息从单一为政府部门服务拓展到向社会公众服务的转变，拓展了服务覆盖范围。在服务内容上，针对不同对象的服务需求，深化水文信息产品加工，开发各类水情信息数字化产品，以图形、表格及统计分析材料等方式，向政府部门和社会公众提供丰富直观的水文信息服务。

3 社会效益分析

1）为政府城市防洪指挥决策提供科学依据。城市洪涝突发性强、暴涨暴落、灾害防御难度大，严重影响区域经济发展和社会安定，已成为城市防洪减灾工作中的突出问题。通过项目建设，实现了对城区雨量、城区河道、主要易涝积水点的水文监测全面覆盖，通过加密城区雨量站网，增强了对城区暴雨时空分布的监控能力，特别是对暴雨中心、暴雨极值的监测机率大幅增加，提高了洪水预警预报的准确性和可靠性；城区河道水文站的运行，对河流水情变化趋势、洪水灾情发展的分析预判更加精准，为防洪指挥决策、防灾预案制定和救灾措施实施等提供了科学依据，提高了防御城区河道洪水灾害的能力。

2）为公众防洪避险救灾提供信息服务。长期以来，城区有关水文信息较为缺乏，本项目实施后，实现了对城区暴雨洪水的自动监测和预报，使水文信息服务直接面向广大社会公众。同时，项目建设了城市水文监测预警软件系统，启动了城区水情预警信息发布平台，有利于社会公众便捷的获取暴雨洪水信息，提高人们主动防洪避灾的意识，便于群众及时采取自救防护措施，及时做好防范工作，减少财产损失和人员伤亡。