水旱灾害防御工程调度数字化提升探究

摘要：本文针对防汛抗旱工作中存在的工程监测覆盖不足、调度决策依靠经验和部门协作效率低下等问题，以提高防洪抗旱减灾能力为目标探索数字技术在防洪抗旱调度中的应用途径。利用数据实时收集、智能分析与预测、数据分享与协作等手段，有效提高监测预警的精度、决策的科学性以及突发事件的应对能力。在此基础上建立基于气象要素的洪水风险监测与预警系统、推进多部门协作调度等，为提升区域水旱灾害防御能力提供支撑。

关键词：水旱灾害防御；数字化调度；智能监测；决策支持系统；协同管理

克州位于中国新疆西南部，是一个多山地区，山洪灾害频繁且破坏性强。近年来，随着全球气候变化和人类活动的影响，山洪灾害的发生频率和严重程度显著增加。据统计克州已建自动监测站共计107处，其中雨量站59处，共享气象站28处，共享水文站20处，站网密度为188.3952km²/1个自动监测站。然而，目前仍存在监测站点覆盖不足、信号不稳定等问题，部分站点因山洪沟改道或位置重复需迁移或优化。这些问题导致监测预警能力受限，难以满足日益增长的防洪减灾需求。

1 水旱灾害防御工程调度现状

1.1工程体系构成

克州的水旱灾害防御工程体系由水库枢纽工程、堤防工程、蓄滞洪区、排涝工程和抗旱水源工程等组成。水库是调节的核心，承担防洪、储水和抗旱供水等重要职能。堤防工程是城市防洪的首要防线，保护城市及重大基础设施。蓄滞洪区在特大洪涝灾害中发挥缓流、削峰作用。排涝工程通过泵站和渠道缓解积水。抗旱水源工程包括地下水井和应急调水工程，保障干旱期供水安全。此外，克州已建自动监测站107处，包括雨量站59处、共享气象站28处、共享水文站20处。2010—2020年，克州通过山洪灾害防治县级非工程措施项目，建设雨量站58处、雨量水位一体站1处，共计59处自动监测站。

1.2调度机制流程

现行的水旱灾害防御工程调度机制遵循“统一指挥，分级负责”的方针，构建多级联动的协调管理体制。水文气象监测数据通过人工上报和自动化收集的方法，将水文和气象观测资料进行汇总，经过专家小组的分析和研究得出初步的调度意见，然后经过多个部门的共同讨论得出最终的调度计划，由防汛抗旱指挥部进行统一的调度。但其在实践中仍然面临跨部门协作间的信息屏障、以及实施阶段缺少数字化的监督方法等问题。

2 数字化技术在水旱灾害防御工程调度中的应用优势

2.1 数据采集与监测的高效性

建立一体化综合监测网，可全天候、全自动的对水文气象要素实时采集并进行分析。通过智能传感器和遥测终端等物联网装置精确获取水位、流量和降水等重要数据，利用卫星遥感对大面积的表层水分及土壤水分进行实时监测，而无人机巡逻可以有效地解决传统人工巡逻存在的盲点、缺乏实时性等问题。这样的立体化监测系统不但大大提高了数据收集的频率和准确性，而且将原本以小时为单位的监控时间压缩到了分钟级。在此基础上引入智能化的边界计算，实现对监控终端进行初步的清理与异常辨识。

2.2 调度决策的科学性与精准性

基于大量的历史资料与实时监控资料，智能化的分析体系可以迅速地辨识出灾害演化的规律，并对其发展态势进行精确的预测。通过建立专门的知识体系，使多年来的专家经验变成规范的决策基础，从而提高决策的科学性。通过多源遥感影像的融合，实现气象、水文和工程运行等多种要素之间的智能化关联，为流域防洪减灾决策的决策提供全面的依据。可视化决策平台直观展示各类调度预案的预期效果，帮助决策者做出全面判断。该系统还能够对突发事件进行及时的发现，并及时向用户提出相应的处理意见，提升突发事件的应对水平。

2.3 信息共享与协同调度的便捷性

通过构建统一的协同调度云平台，水利、气象、应急等多部门实现数据资源的实时互通和业务的无缝对接。通过使用统一的数据界面突破以往“信息孤岛”的局面，保证各种监控和预警的信息可以在最短的时间内向有关部门推送。并通过手机端的应用实现对生产过程的实时反馈，从而实现整个生产过程的闭环。电子会商系统支持多方视频协商和方案协同编辑，大幅提高跨部门联合决策的效率。

3 自治州水旱灾害防御工程调度数字化提升策略

3.1 建设数字化监测与预警系统

利用宽带网络的低能耗优势，在边远山地、重要防汛地区将观测次数提高到分秒量级，达到实时监控的目的。利用大数据分析方法，构建多参量耦合的预警指数系统，以达到对灾情进行智能化辨识与分类预警的目的。通过可视化的显示接口实现对监测、报警等功能的可视化显示，并实现多个终端的实时接入。同时该系统还具有智能化的推荐性，可以按照不同的等级自动启动相应的应急处置程序，准确地将预警消息传递给有关部门和个人，从而为防洪减灾工作的开展提供了一种即时、可信的数据支持。

3.2 完善数字化调度决策支持系统

将气象预报、水文监测和工程运行等多元数据进行集成建立综合服务平台，进行多源信息的深层次融合和智能化解析。运用知识图谱技术对专家的经验结构化，为决策提供依据。采用智能化的计算方法迅速地产生各种计划，并以视觉化的方式直观的展现出来。通过协作协商平台使多个机构进行线上协商，实现调度方案的优化比选。同时系统还具有自学习功能，通过对调度实例的不断累积对决策的逻辑进行完善，为水旱灾害提供更准确、更有效的智能化的辅助决策。

3.3 推进数字化协同调度平台建设

将水利、气象、应急等多个行业的运行体系进行整合，通过统一的数据界面，实现监测预警、工程运行和应急资源等方面的实时分享和动态更新。该系统通过引入智慧路径，实现对受灾区域的自动调配，工作人员可即时上传图文信息，让指挥部准确把握当地情况。该软件为用户实现多场景推演与规划的最佳化，实现了3D可视化的演示。智能督办功能可自动跟踪指令执行进度，确保调度措施落实到位。

4 结论

综上所述，构建智能化监控预警体系、完善决策支持平台、推进协同调度机制，形成从信息收集到指挥调度的全流程数字化转型。通过信息化改造、提高监测预警的时效性、科学的调度决策和多个部门的协作能力，为建设现代化的水旱灾害防御系统打下基础。未来应持续推进人工智能等新技术与水利业务的深度融合健全智慧水利建设规范，促进水旱灾害防御工作向智能化、精细化、高效化发展。

参考文献

[1]陈爱民.沂水县水旱灾害防御措施及建议[J].山东水利，2025，（01）：33-35.

[2]胡馨滢.水旱灾害防御工程调度数字化提升探索[J].上海信息化，2024，（09）：22-26.

[3]朱日清，姜尚堃，杨恒伟.山东省水旱灾害防御技术支撑工作经验做法[J].山东水利，2023，（04）：12-14.

姓名：迪力亚尔·阿力甫，出生年月：1991年1月，性别：男，民族：维吾尔族，籍贯：新疆阿图什市，学历：全日制本科，研究方向：水旱灾害防御、水利工程运行管理