为高新区智慧水务信息平台实现物联感知、互联互通、科学决策、智能管理的功能，提升对自然灾害、突发事件的应急决策能力，提升水利管理能力和现代化水平，推进水利从粗放管理向精细管理、从传统管理模式向现代管理模式转变。高新区智慧水务平台自 2020 年开始建设，已建成以下内容：

高新区水务局智慧水务信息平台

一、为完善高新区智慧水务信息平台功能，本项目建设以下系统：

1. 通过构建巨野河和刘公河流域的水动力模型，开发河道流域洪水预报系统，对河道的重要控制断面进行水位流量预报，并分析漫堤情况预警预报；
2. 建设自动测站的运维系统；
3. 建立防汛物资电子管理系统；
4. 增加雨污管道勘测成果的导入；
5. 新建三处视频监控站。

1.1.1 河流洪水预报功能模块

城市河流洪水预报子系统应针对城区河道情况，通过了解区域的地形地势、历史洪灾情况、社会经济情况和堤防工程状况，识别可能对区域造成影响的洪水来源；建立河道洪水演进水动力学模型，并运用已确定的河道洪水演进水动力学模型开展实时洪水预报，得到洪水可能的影响范围、控制断面水力过程等特征数据。

洪水计算结果应与二维的地理信息系统（GIS）有机结合起来，并与计算机网络技术结合起来， 实现洪水在二维卫星影像图中的动态推演，提高防洪减灾决策水平，促进防洪减灾、防洪调度和防汛指挥现代化。

数据收集整合

洪水预报所需的基础资料满足可靠性、一致性、代表性和时效性要求，并根据相关数据库规范进行格式标准化。地形地貌、河道断面和土地利用等资料不能满足洪水计算分析精度要求时，应进行现场查勘、遥感影像解译，补充测量必要的高程点、断面、线状物和地形等。数据的收集需满足以下要求：

①建设单位支持承建单位收集 GIS 地图数据济南高新区地形数据、大比例尺的地图、水文、防洪排涝工程及其调度规则、历史灾情数据、防洪调度预案和决策资料、道路、社会经济资料。另外， 还需注意收集排水管网及标准、排水分区等相关资料。

②现场调查首要任务是熟悉研究区域的基本情况，收集包括基础地理、水文气象、构筑物及工程调度、社会经济、历史洪水及灾害等基础资料。

③现场调查是基础资料搜集的要求和有效途径。尤其对于研究区域构筑物资料搜集，除了部分构筑物有较为详细的基础资料外，大部分河道断面、堤防、道路、桥梁以及船基建筑物工程资料尚需与当地水利、水文和交通部门进行详细沟通搜集并进行比对校验，或通过现场测验确定。

④由于城区的复杂地形条件，对城区内可能阻碍洪水流动的建筑物，现状物进行实地踏勘测量， 查勘主要河流的堤防工程，调查确定险工段的位置以及可能溃口、漫溢的位置。量下穿式立交、涵洞断面尺寸、地下广场、地面高程、地理位置等资料。

数据接入

河道洪水预报子模块应能接入已有外部系统的实时水雨情、气象预报信息、水工调度等信息， 作为实时预警预报的边界条件输入，完成动态风险图的计算，提供洪涝风险预报，设定洪涝风险的报警阈值，实现风险预报功能。

风险预报信息、预警信息、避洪转移信息等可以通过 Web 服务器进行发布。

洪水分析

系统应采用水力学方法分析洪水。水动力学法是利用数值方法，联立求解连续方程和动量方程， 计算出洪水运动过程中的流速、流向和水深分布，计算精度较高，同时可以结合 GIS 技术直观反映洪水危险性趋势，是洪水风险分析的主要手段。采用一、二维耦合的水动力学模型、溃堤模型等进行模拟计算。

• 对于河道洪水需要建立溃堤模型、一维水动力学模型与二维水动力学模型，以及建立他们之间的耦合计算模型。
• 对于暴雨洪水的分析模型可以采用水文模型或者一二维水动力模型。
• 对于域内对洪水水流影响较大的主要控制性水工建筑物采用水利工程水力模拟与调度控制模型进行模拟。该模型能模拟不同水流流态、复杂调度规则的水工建筑物的水流过程，比如：堰、闸以及桥涵等。

模型构建

针对河道洪水风险进行建模，外河洪水在河道中的演进过程采用建模软件建立一维水动力学模型进行模拟。到降雨量到达一定程度或者上游来水超过警戒水量时，这里根据河道底高程建立二维模型，并采用耦合方式对一二维模型进行耦合，以模拟洪水在河道的演进过程以及河堤某处有漫堤风险。

洪水分析方案管理

方案管理是以不同的水文条件、下垫面信息、溃口发展过程等工况特征为索引，以并行的独立工作流为方式，进行洪灾情景管理，洪水分析方案管理功能查询的数据共分为以下几类：

1. 洪水分析方案的相关基本信息。包括方案描述、综合指标、基本信息。
2. 防洪工程信息。水利工程图层中有一个工程代码字段，与防洪工程数据库表唯一指定识别，可进行关联查询。
3. 洪水分析方案的关联信息。包括编制说明洪水特征、历史洪水等。

动态洪涝风险管理

充分利用洪水风险图绘制过程中开发的水文/水力学模型，开展各洪涝过程的模拟，针对各洪水 风险区编制对象，建设离散化、规范化、标准化的网络库、事件库和逻辑库，集成开发动态洪涝风险图管理系统，对任意组合洪水方案进行快速模拟计算，动态生成编制区洪涝风险。

实时洪水预报功能

将水文模型、1D 组网模型、2D 洪水演进模型、漫堤等模型导入洪水预报预警开发平台，并与实时雨情、水情、工情数据库连接，开发实时预报预警系统，实时在线预报未来一段时间内河道的水位流量过程、洪水淹没图、淹没水深图，为城区防洪减灾、避险转移提供决策支持。预报模型分为两个时段，即历史数据模拟期和未来降雨预报期。

该系统应具备多源数据融合功能，能够连接各类实时专题数据库，接受来自遥测、气象雷达、卫星图象、气象预测、水文测报等不同数据源的数据，并能把这些数据自动转换成水文、水力学等预报模型的参数或输入。

该系统应所连接或集成的预报模型，是采用面向对象和开放模型接口技术开发的水文学模型、水动力计算模型和人工调度模型。

该系统具有自动定时滚动和人工干预预报功能。能够对不同预报方案的输入数据进行自动交叉校验、插补缺测值、识别修正有误或无效数据，预测未来不同时间段、特定位置的水位、流量变化过程。

该系统具有强大的数据处理与校核功能。提供模型逻辑运算法则，为结构复杂的水文学模型提供数据处理和校验功能。数据运算法则应包括如下功能：校核并交叉检查数据源，判断数据中的测量仪器带来的可能误差；从点雨量计算面积平均降雨；根据用户自定义的优先级，合并来自各数据源的观测及预测数据。

该系统具有较为完善的成果分析功能。能根据模型网络中预报点的流量、水位和水深等时间序列，结合河道和洪泛区水位自动生成淹没区范围和淹没面积，能够实时存储模型预报时间序列成果并产生报表，输入数据和中间成果的导入、导出和格式转换等。

该系统具有操作友好的可视化界面。能以曲线及表格的多种方式显示预测值和遥测的时间序列 数据，并可以在地图背景上显示各种数据，并能对预报成果和预警指令和内容生成丰富详实报表。 该系统具备网络发布功能。能够自动生成预警信息和预警等级，对预报模型生成的网页报告在

Internet 上进行在线发布，包括：预报结果通过 Web 服务器在线发布；远程客户或网络客户通过 IE 浏览器远程驱动服务器，进行洪水预报模拟运行；系统能够设置关注河道断面或地点的预警指标，

实时在线预报未来一段时间内的洪水淹没图、各关注地点水位、流量变化过程，当实时雨情、水情或预报的水位、流量超过预警指标时，以闪烁、声音等多种方式进行报警，为城区避险转移提供决策支持。

二维淹没展示

洪水淹没展示主要是对洪水发生了漫堤或溃坝后，流出河道外所形成的淹没区域的显示。

1. 洪水淹没范围查询

根据历史、现在、预报的洪水淹没计算结果数据或调查数据，可以查询对于某一时刻，洪水淹没的范围和面积，并在三维地图上展示出来。

1. 洪水淹没水深查询

根据历史、现在、预报的洪水淹没计算结果数据或调查数据，可以查询对于某一时刻，洪水淹没的水深。

1. 洪水淹没时间查询

根据历史、现在、预报的洪水淹没计算结果数据或调查数据，可以查询任意点开始淹没的时间， 退洪的时间，以及在洪水中浸泡的时间（淹没时段），并可以显示淹没水深随时间变化的曲线图。以便于对淹没区内的居民进行撤退做决策。

1. 洪水淹没动态演示

根据历史、现在、预报的洪水淹没计算结果数据或调查数据，把结果数据中不同时刻对应的洪水淹没范围与水深值表现为栅格数据文件，对其进行三维效果处理与颜色渲染，并发布成服务。利用三维软件动态加载功能模块实现洪水淹没的动态演示。在动态演进时，可以借助三维的视角变换或三维飞行功能，从不同方位不同角度下观察洪水演进的效果。

在动态演示的过程中可以像播放器一样，进行播放、暂停、继续、停止等操作。

防汛物资管理功能模块

物资管理应有分发处理按钮，单击弹出窗口，内容包括选择物品、可用数量给对应机构进行分发（一级机构可以分发给二级机构）。列表显示内容包括：编号、名称、数量、可用数量、计量单位、取得日期、属性（消耗或非消耗）、备注和操作（详细清单、修改和删除按钮）。

测站运维系统模块

该模块应具有记录测站工况报警信息，包括实时报警和历史报警，方便用户查询、维护等工作。

1. 实时报警，根据行政区划、监测站点、报警类型（数据异常或电压异常）进行查询。内容包括：序号、测站编码、测站名称、报警时间、异常值、报警类型、报警状态（包括：报警、恢复、 已消警、已处置）和操作（处置按钮，单击按钮弹出窗口提供处置记录填写和消警功能，其中消警功能为取消本次报警的提示，处置记录非必填，视具体情况而定，有填写处置记录则报警对应的状

态为已处置，未填写只是消警对应的状态为已消警）。实时报警在地图界面上相应的测站以闪烁的方式提示警情。

1. 历史报警，根据行政区划、监测站点、日期时间（开始时间和结束时间）、报警类型（数 据异常或电压异常）进行查询。内容包括：序号、测站编码、测站名称、时间范围、上报次数、异常次数（可以单击展开明细，内容显示：序号、测站编码、测站名称、异常时间、异常值和处置记录）、当前状态（正常、报警、恢复、已消警、已处置）。

雨污管道成果录入

该模块应在已建的 GIS 平台上绘制录入已勘测的雨污管道成果，在 GIS 平台上展现雨水管道和污水管道的流向，用不同的颜色标注雨水和污水管道。在管道交叉处做好标记，以及展现已勘测成果的所有内容。

备注:

本次项目为高新区智慧水务信息平台二期建设，本次增加的功能模块应兼容一期平台的框架， 新增的硬件设备应兼容入原来视频监控系统。

清单：