山东大学数字河湖建设探索与实践.pdf

2023.7李政（济南市水利工程服务中心，山东 济南 250099）揖摘要铱 根据山东省河长制办公室 关于做好 2022 年河湖管理重点工作的通知（鲁河长办字 2022 3 号）要求，济南市水利工程服务中心选定小清河城区段、卧虎山水库、狼猫山水库、牟汶河拦河闸作为本次数字河湖建设试点。试点建设方案的编制主要基于水利信息化建设基础与河湖管理需求，利用“信息化、数字化、智能化”三大手段，使大数据、云计算、人工智能、边缘计算、数字孪生等新一代信息技术与水利行业的融合，提升河湖长效保护监管能力、水旱灾害防御能力，实现河湖水环境的智能化监控和智慧化监管，保障河湖水环境长效久治，大力提升河湖管理能力。揖关键词铱 济南市；数字河湖；信息化；数字孪生揖中图分类号铱 TV213.4揖文献标志码铱 A揖文章编号铱 1009-6159渊2023冤-07-0011-02济南市境内河湖、水库、水闸数量众多，日常管理工作涉及诸多方面，包括对河湖、水库、水闸的运行监控、巡查管理、调度运行、日常办公等，数据量庞大，推进数字河湖建设势在必行。为扎实推进济南市数字河湖 4 个“1”建设，即 1 条河流、1 座大型水库、1 座中型水库、1 座大（中）型水闸的数字河湖建设任务。济南市水利工程服务中心以本次数字河湖建设为契机，对所属的小清河城区段、卧虎山水库、狼猫山水库、牟汶河拦河闸开展试点建设，其中小清河城区段作为数字河流试点建设；卧虎山水库、狼猫山水库、牟汶河拦河闸作为数字水利工程试点建设。水利工程服务中心编制了 济南市水利工程服务中心数字河湖建设项目方案，经市大数据局评审核准后，投资 69 万元采购先进的电子信息技术、计算机技术、现代通信技术、智能控制技术、空间信息与 3S 技术构建济南市水利工程服务中心数字河湖软件平台，实现对河流、水库、水闸的有效监控和科学调度，打造一个防范抵御水旱灾害、水环境优美的数字河湖。1小清河城区段数字河流建设对小清河服务处沿线 23 路视频进行重新梳理，接入数字河湖管理平台。同时，在现有监测体系下，引入无人机、无人船拍摄遥测影像；对重要控制断面、重点水利工程、砂石资源丰富区、群众活动密集区、重要堤段补充建设视频监控。目前，各类视频监控上线率均高于 80%。针对于小清河城区段内乱占、乱堆、乱建问题，济南市水利工程服务中心增设大范围、多尺度、多类型、高时效性的卫星遥感监测，接入基础数据、监测数据、业务管理数据等，构成数据底板，更直观、形象地反应河道现状。为能够实时采集河道水位、水质数据，在数字河湖平台建设时对接了小清河沿线部署的 36个水文监测站点及 13 处水质监测设施，为小清河的水污染防治、水环境治理、水资源保护、水域岸线监管、水生态监测、联合监管奠定了技术基础，实现了小清河城区段各项监管全覆盖。新建小清河一张图展示模块。基于市城乡水务局智慧水务管理平台的统一支撑，依托数据底板建设基础，结合 GIS 地图，实现小清河城区段区域和流域的基础信息、监测信息、业务信息展示，同时可关联展示其管理范围、空间规划、水利工程信息。为管理人员提供综合研判辅助决策工具，实现“一张图”挂图作战，助力领导决策。收稿日期：2023-03-08作者简介：李政（1991），男，助理工程师山东水利11窑窑2023.72数字水利工程建设重新整合卧虎山水库、狼猫山水库、牟汶河拦河闸 3 座水利工程的水位、雨量、视频图像、水质、大坝位移监测、闸门监测、溢洪道流量、放水洞流量、水质等重要信息。采用全景图形式展示卧虎山水库、狼猫山水库的库区、大坝坝体（含输、泄水建筑物）、坝址区、公共区域、办公区域等信息；采用 DEM、倾斜摄影、正射影像等方式，全方位、多角度展示卧虎山水库和狼猫山水库，同时完成运行监测数据挂接，实现工程运行情况的直观展示。在市水利工程服务中心机关建设数字河湖总平台 1 处，在卧虎山水库服务处、狼猫山水库服务处、牟汶河闸坝服务处建设分中心 3 处，新增综合智能 APP 一个，通过“电脑端+手机端”实现库区、保护区、街道、村镇不同层级共同参与的网格化管理体系。提升水域管理水平和防溺水保护能力，尤其是夏季防溺水、雨季水面漂浮物识别、日常游泳钓鱼等行为的智能预警，切实提高河湖监管效率。在卧虎山水库、狼猫山水库一级保护区周边新安装电子围栏，第一时间发现闯入一级管护范围内的人员，并回传数字河湖平台和相关管护人员，及时进行干预或救援；同时，加强值班值守、强化日常巡护，通过“人防+物防+技防”有效结合，真正实现了一级保护区安全管理“看得见”“听得见”“喊得应”“控得住”。3数字河湖建设效益对小清河城区段、卧虎山水库、狼猫山水库、牟汶河拦河闸建立统一的水利工程运行管理数字平台，实现了水利工程数据随查随用、工程状态可查可控、管理行为动态监管等功能，为水利工程全生命周期建设管理和高效运行提供智能化信息技术支撑。同时，通过水利工程信息化建设重点加强水利工程设施的联合调度和综合运用，提高应急处理能力，整体提升水利工程设施的综合效能。通过数字河湖的建设，济南市水利工程服务中心配备了专门的河、库、闸运行管理人员，开展了日常的工程巡视、数据矫正、设备维护、软件系统维护等工作，有效提升了工程的运管水平。同时，利用水利、经济社会等大数据开展综合效益分析，实现水利工程综合效益最大化。数字河湖软件平台代替了由所属服务处和所辖水利工程自行建设信息化、标准化平台的工作，节约了重复建设的时间成本和财政支出；中心统筹管理节省了运维过程中的人力物力，提高了经济效益。通过整合共享资源，实现了业务应用协同，提高业务应用效率与效能。深度开发信息资源，实现决策科学化，整体提升水利工作效率。数字河湖管理平台的建立能够统筹水文、环保、水库管理、水闸管理、自然资源等多个管理部门，获取水质监测信息、水工程信息、地理信息等河道、水库、水闸管理相关信息，消除各部门间存在的一数多源局面，实现信息资源的整合、共享应用，真正实现部门间信息的共享和业务的协同，推进河、库、闸管理信息化建设上新水平。4结 语济南市数字河湖建设在治理科学化、精细化、智能化上下功夫，提升了水资源智慧管理水平，同时，重新梳理了济南市河长制有关制度规定和水利工程标准化建设成果，充分考虑了互联互通的需求，对系统接口进行统一规划，打造成统一数据平台，对现有数据资源进行了优化整合，同时充分预留了次生数据空间，为大数据建设做好“留白”。参考文献1赵盛平，周慧.物联网技术在数字湖泊中的应用分析J.信息技术，2018（9）：41-42.2杨冰，王宇英，崔方方，贾振周.数字化改革背景下河湖治理信息平台的分析与探讨J.黑龙江科技信息，2012（1）：269-271.3臧超，左其亭.河湖水系连通的系统可靠度分析J.水利水电技术，2018（1）：16-20.（责任编辑 张玉燕）李政：济南市数字河湖建设探索与实践12窑窑