20余年间不断推进数字化转型,浦东积极打造“智慧治水”体系

暴雨台风来临时,能否及时准确掌握下了多少雨,河道水位涨了多少?能否提前预测河道水位、沿江沿海潮位几点最高会涨到多少?……

浦东新区水文水资源管理事务中心承担着浦东水文的“耳目”“参谋”角色。2000年以来,中心以建成智慧水文信息服务体系为目标,持续推进实施以信息化、数字化、智能化为手段的浦东水文现代化管理,为浦东新区防汛防台指挥决策提供数据参考,为水闸的精准调度提供科学依据。

水文信息化链路搭建和数据共享

台风“梅花”来袭前夕,浦东新区水文中心充分发挥智慧水文的作用,依托数字化平台各项集成数据,应用水利业务智能模型,提前预警、科学预测、精准预判,最大限度降低台风对市民生活生产的影响。

“梅花”影响上海期间,浦东新区水文中心一方面通过浦东水务信息共享服务云平台实时监测全区83个水情自动测报站,掌握雨量、水位、潮位、流量等最新动态;另一方面提前分析多平台气象预报信息,综合研判,应用模型预报系统滚动预测9月13日至9月16日浦东新区内河水位,对超警戒水位提前发出预警,为防汛应急、缓解内涝提供依据。

这一切的背后,是浦东水文中心20多年来的信息化建设成果。为了提高工作效率,水文中心于2000年开始着手水文信息化工作,至2010年,完成了水文数据采集、传输、处理、分析、发布的信息链路搭建。

2002年,浦东水文中心开始探索水文数据的自动化监测,对水文通讯进行升级;2005年,研制成功“箱体式小型站”自动监测建站模式;2006-2008年,着手研发免试剂水质监测箱体站……目前,浦东新区已建成83个水情自动测报站,监测雨量、潮水位、流量等。

2006年底,“浦东新区水文水资源信息服务网”(一期)建成,可查看浦东水文站网布设情况、实时了解水雨情,为浦东防汛提供实时信息。

2010年,浦东新区水文中心以流域概念跨部门跨区县接入涉水数据,范围覆盖浦东水利片(浦东新区、闵行区黄浦江以东区域、奉贤区),主要包括:预报降雨(来自气象局)、闸门调度、雨泵运行等,完成了数据共享从传统水文转向城市水文(水务)的方向转型。

2017年至2019年,浦东新区水文中心承建了“浦东新区水务信息共享服务云平台”,构建了浦东水务一张图、河长制信息管理平台、河道长效管理系统等子系统,为河长履职提供现代化手段,进一步提高了水资源水环境的城市精细化管理。其中,水务一张图集成了浦东水务、环保等多个部门的静态和时序动态数据,实现了水务大数据的融合与共享。

专业模型推进智慧城市水文应用

2009年以来,浦东新区水文中心开始了浦东水文水动力学模型的自主研究,完成了建模的主要工作,并不断更新完善模型,提升模型精度,通过前期自主编码开发,于2014年实施建立“浦东新区水文预报模型系统”,并获得软件著作权。

系统实现了在特殊汛情(台风、暴雨)下,启动模型模拟相应水闸调度下的河道水位过程,提前预报河道水位,对突发性水污染事故中的污染物质提前计算对流扩散路径、浓度变化过程,借此提高新区防汛预报及突发性水污染事件的处置能力。

浦东新区水文中心相关负责人介绍,这种实时预报模型实战化在上海地区是一次勇敢的尝试,应用模型在全国平原感潮河网地区进行水文预报是一次极具价值的创新。

2017年以来,“浦东新区水文预报模型系统”在汛期发挥积极作用,针对台风天气提前24小时发布河网代表站水位预报,针对暴雨天气发布即时河道水位预报,近5年来对29次特殊汛情(台风、暴雨)发布预报,在多次重大汛情中预报精度表现良好,为浦东新区防汛应急指挥以及水务管理提供了科学、有效、及时的决策工具。

“梅花”台风期间,应用预报系统预报的全区河道最高水位值准确度较高,精准的预报为上级部门防汛防台提供了科学、有效、及时的数据支撑。

融合渗透“一网统管”城市治理领域

浦东水文效能还在进一步发挥。2019年至2021年,浦东新区水文中心参与了浦东城市大脑的“防汛防台平台”和“河湖监管平台”建设,在“防汛防台平台”中共享水文实时数据,便于防汛应急部门及时地掌握准确、有效的水文数据,供决策参考。

在“河湖监管平台”中,浦东新区水文中心共享水质监测人工考核点与遥测潮水位代表点,与浦东新区河道管理事务中心共同开发水资源智能调度模块,针对实时水质波动(恶化)报警,快速给予水闸调度决策支持;应用模型实现突发性水污染事故场景在线模拟和处置范围划定,实现水资源智能调度监管闭环管理。

今年,浦东新区水文中心正与新区水闸管理事务中心合作开展“水闸智慧调度模型系统”课题,以拓宽水利条线服务对象。一方面,聚焦短历时强对流天气暴雨,研究水闸防汛应急调度策略,植入现有模型系统,向水闸部门发送调度建议指令,为水闸提前排水、降低内河水位赢得宝贵时间;另一方面,改进水文预报模型系统,实现针对有雨日和无雨日的模型自动预报,指导水闸精确调度。

浦东新区水文中心表示,下一步还将以数字化场景、智慧化模拟、精准化决策为路径,加快构建具有“预报、预警、预演、预案”功能的智慧水文体系,为浦东新区数字流域体系建设奠定坚实基础。以完善智慧水文信息服务体系为目标,加强数据和信息系统的共享、水文模型等先进技术的应用,实现“智慧治水”。

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