中小河流监测系统预警预报服务软件项目实施方案

中小河流监测系统预警预报服务软件项目实施方案内容摘要：

............................. 311 资金筹措方案 ........................................................................................311 资金安排计划 ........................................................................................311 效益评价 ................................................................................................. 311 社会效益 ...............................................................................................311 经济效益 .............................................................................................. 313 环境效益 .............................................................................................. 313 第十一章 结论与建议 ...................................................................... 315 1 第一章 综合说明 项目由来 根据《国务院关于切实加强全国中小河流治理和山洪地质灾害防治若干意见》（国发〔 2020〕 31号）和已经国务院批准的《全国中小河流治理和中小水库除险加固、山洪地质灾害防治、易灾地区生态环境综合治理总体规划》（以下简称《总体规划》），中小河流监测预报预警体系建设是完善防灾减灾的关键环节，是《总体规划》的重点安排、优先实施的项目。 在《总体规划》中， 2020年 2020年我省 中小河流水文监测系统建设规模 包括新建水文站、巡测基地和中小河流预警预 报系统等建设内容，具体包括新建水文站 124，其中 2020年新建 63处、 2020年新建 61处；新（改）建巡测基地 13处，其中 2020年 8处， 2020年 5处；安排建设 222条河流的预警预系统，其中 2020年安排 133条， 2020年安排 89条。 根据国家发展委、水利部 20202020 年安排中小河流水文监测系统的投资总量和目前中小河流水文工作的实际情况，水利部下达给 江西省 20202020 年度建设任务是： 222 条中小河流的 预警预报 软件 系统；拟安排计划投资 4440 万元，并要求建设项目前期工作分规划和项目实施方案两个 阶段，各省区市要根据国务院批复的《总体规划》，尽快开展实施方案编制工作，项目实施方案由可行性研究报告和初步设计合并而成，达到初步设计深度，实施方案由各省发展改革部门审批。 根据以上要求， 2020 年 江西省 水文局 委托水利部水利信息中心 完成了 《 江西省 2020— 2020 年度中小河流监测系统预警预报服务项目 》（以下简称《实施方案》）编制等工作。 2 项目建设 任务主要包括： 预报模型 研制 和 预报 方案编制 ： 基础资料收集分析 、预报模型和方法研制、洪水预报方案编制； 软件系统开发： 中小河流预警预报业务应用系统建设（ 洪水预报系统 、 水情查询系统、 站网管理系统、综合业务管理系统、 智慧 预警服务系统 、空间服务系统）、应用支撑平台建设、门户系统建设、数据库建设 ； 软硬件设备采购安装及系统集成。 即省局与 地市 各局预警预报系统运行环境建设，包括应用服务器、数据库服务器、工作站、数据库管理系统、操作系统、 GIS系统等基础软硬件产品的采购安装及系统集成。 项目 建设范围为： 江西省 水文局 和 赣州、吉安、宜春、上饶、九江、南昌、抚州、景德镇和鄱阳湖 水文局 等 10个单位。 建设内容和规模为 222条河流洪水预报方案的编制； 10套预警预报软件系统以及运行环境 的建设。 概况 江西省位于长江中下游南岸，地跨东经 113176。 34′至 118176。 29′ 、北纬 24176。 29′至 30176。 05′之间，东邻浙江、福建，南接广东，西毗湖南，北连湖北、安徽，边缘山岭构成省际天然界线和分水岭。 全省国土面积 166948km2。 设有赣州、吉安、宜春、上饶、抚州、九江、南昌、新余、萍乡、鹰潭、景德镇 11个设区市及 19 个市辖区， 70个县、 11 个县级市，省会设在南昌市。 全省地势周高中低，由外向里、自南向北，渐次向鄱阳湖倾斜，形成一个向北开口的以鄱阳湖为底部的不对称巨大盆地。 全省地貌以 3 山地丘陵为主，山地 占全省总面积的 36％，高丘占 18％，低丘占 24％，岗地、平原占 12％，水面占 10％。 山地遍布于省境周围，除南部山地走向较零乱，其余均呈东北 — 西南或北、东 — 南、南西走向。 山体多由变质岩和花岗岩组成，主要山脉海拔一般 1000～ 2020m 之间，构成省际天然界线和分水岭，东有武夷山脉，东北有怀玉山，南有九连山、大庾岭，西有罗霄山脉，西北有九岭山和幕阜山，中部、中南部腹地有雩山。 边缘山地有丰富的森林、矿产和旅游资源，龙虎山、庐山、井冈山、武夷山、三清山均为著名旅游胜地。 江西省地处亚热带湿润季风气候区 ， 气候温和，雨量 充沛，四季分明，冬季常受西伯利亚（或蒙古）高压影响，盛行偏北风。 夏季多为副热带高压控制，盛行偏南风，春夏之交，冷暖气流交绥于境内，梅雨连绵易发生洪涝灾害，夏秋之际，主要受台风影响，常伴有局部暴雨洪水灾害。 全省气候具有春寒、夏热、秋燥、冬冷、无霜期长和冰冻期短的特点。 全省多年平均气温为 18℃左右，自北向南逐渐增高，南北差异 3℃～ 5℃左右。 历年各月的平均气温以 1 月为最低， 7 月为最高，年极端最高气温 ， 大部分地区在 40℃ ， 以修水 ℃（ 1953年 8 月 14日）为最高，鄱阳湖区及赣南山区低些。 年极端最低气温一般在－ 1℃～－ 13℃之间，以彭泽－ ℃（ 1969 年 2 月 6 日）为最低，且南高北低。 平均年日照时数为 1712 小时，年无霜期 272 天。 我省河流众多，湖泊水库星罗棋布。 以赣江、抚河、信江、饶河和修水五大河流为主体，各大河流均发源于与邻省接壤的边缘山区，从东南西三个方向汇入鄱阳湖，经鄱阳湖调蓄后由湖口汇入长江，形成完整的鄱阳湖水系。 其控制站（湖口水文站）以上流域面积 162225 km2，其中江西省境内面积 156743km2，占全省面积的 94％。 我省境内流入邻省和直接注入长江的河流，其流域面积合计为 10205 km2，占 全 4 省面积的 6％。 江西省区域内河湖水系丰富、水道复杂导致防洪抗旱问题突出，相对其他省份和地区水文站点偏多，截止 2020年底， 全省现有水文站110处（含 11处水位、流量项目停测站和 6处流量项目停测站） ，发布预报的水文 站 82处 ， 水位站 259处（其中，基本水位站 56处，山洪水位站113处 ，水库及为地方服务站 71处 ），雨量站 1855处（不含水文站、水位站兼测雨量项目 的站， 其中基本雨量站 639处），泥沙监测站 31处（含2处停测），泥沙颗粒分析站 14处（含 1处停测），水温观测站 38处（含地下水温 12处），蒸发站 51处，水质监断面 293处（含水文站水质监测项目 47处，水位站水质监测项目 22处，地下水水质监测 20处 ，停测断面 9处 ），地下水监测站 20处，墒情监测站 68处，水生态监测站 36处，水土保持监测站 8处， 河道监测站 32处。 基本形成合理的站网布局和水文服务体系。 项目建设必要性和可行性 建设必要性 我省中小河流众多 ,暴雨洪水频发 ,破坏力和危害性极大，特别是暴雨洪水诱发的泥石流、滑坡等灾害年年发生，（屡次）造成大量人员伤亡，大面积土地、农田、林木被毁。 尤其是近年来随着气候的变化，人类开发活动的增加，中小河流暴雨洪水灾害的 范围、频次、危害程度呈现逐步扩大的趋势。 由于我省中小河流密布、地形地貌复杂、暴雨洪水突发性强、防洪工程措施比较薄弱等特点，必须建立非工程措施与工程措施相结合的防灾减灾体系，水文监测和预报预警作为重要的非工程措施，在监测预警、提前预报、防灾减灾等方面起着关键作用， 但 各地区以及全省中小河流水文站网密度稀少、水文基础设施测 5 洪能力低、监测预报手段落后等问题，难以满足中小河流防灾减灾的需求。 因此，加强各地区及全省中小河流 预警预报系统 建设非常迫切和需要。 建设可行性 近年来，水文工作得到各级政府高度重视，行业管理逐步加 强。 改革开放 以 来，在党和各级政府正确领导下 ，我省水文事业基本形成了以《中华人民共和国水文条例》和 《江西省水文事业发展规划》 为重点的规范化管理体系（政策保障体系）；基本形成了以大江大河为重点的水文监测站网和业务服务体系；基本形成 了以水文规范、规程和标准为重点的技术管理体系；基本形成了以省 、市、测站（勘测队）为主的三级垂直管理体系；基本组建了一支较高的专业水平管理队伍；为各地区以及全省中小河流 预警预报系统建设 项目的实施提供可靠的基础 保证。 国务院已批复 的 《总体规划》，明确 了 水文监测预警系统是重要的非工程措施，要放 在优先突出的位置安排。 这些相关法规、政策和规划，为各地区以及全省中小河流 预警预报系统 的建设提供了有力政策保障。 建设目标、任务与规模 建设目标：以实时水雨情、气象等数据的采集、存储和管理为基础，运用先进的水利技术和信息技术，以中小河流预警预报 业务 为核心， 建立 服务于 洪水预报、 水情查询、 站网管理、 综合业务管理、预警预报服务、空间服务的信息化作业平台和决策会商支撑环境， 确保中小河流发生洪水时能及时预警， 提高洪水预报的精度和预见期， 提升水文的服务能力和服务水平 ， 为我省中小河流水资源开发利用与保 6 护、防洪减灾及中小水库 的安全运行提供决策依据。 建设涵盖 江西 全省 222 条中小河流的 预警预报 服务系统，包括 如下建设任务： 预报模型研制和预报方案编制 ： 基础资料收集分析 、预报模型和方法研制、洪水预报方案编制； 软件系统开发： 中小河流预警预报业务应用系统建设（洪水预报系统 、 水情查询系统、站网管理系统、综合业务管理系统、 智慧 预警服务系统 、空间服务系统）、应用支撑平台建设、门户系统建设、数据库建设 ； 软硬件设备采购安装及系统集成。 即省局与 地市 各局预警预报系统运行环境建设，包括应用服务器、数据库服务器、工作站、数据库管理系统、操 作系统、 GIS系统等基础软硬件产品的采购安装及系统集成。 系统建设范围涉及 江西省 水文局 和 赣州、吉安、宜春、上饶、九江、南昌、抚州、景德镇和鄱阳湖 水文局 等 10个单位。 建设内容和规模为 222条河流洪水预报方案的编制； 10套预警预报软件系统以及运行环境的建设。 方案设计 设计原则 方案设计 保证系统的 实用性和可行性 、 先进性和成熟性 、 开放性与标准化 、 可靠性和稳定性 、 可扩展性及易升级性 、 安全性和保密性 、可管理性和可维护性 等。 7 技术方案设计 设计思路 根据 我 省中小河流的 特点 ， 以预警预报业务为核心 ， 分析研究系统建设的关键问 题， 充分考虑系统建设的开发性、可靠性，进行系统建设方案设计，设计方案要求体现 经济实用、技术先进、安全可靠、具有前瞻性和可扩展性，在数据库 、支撑平台、应用系统、安全保障、标准规范等方面为设计提供坚实基础和建设依据。 设计思路采用了 分级建设 、 应用支撑平台 和 统一标准、扩展开放的 建设思想。 总体框架 系统总体框架 充分考虑架构的健壮性、可扩展性、可互操作性、稳定性、可移植性和安全性等因素，结合项目的具体建设内容及要求，将系统总体逻辑架构自下至上分为 基础设施层、数据资源 层、 应用支撑层、业务应用层 、用户层 ， 同时 运维管理 体 系 和 标准规范体系贯穿整体系统。 其中业务系统 主要包括 洪水预报系统、 水情 查询 系统、 站网管理系统、 综合业务管理系统、 预警服务系统 、空间服务系统 6个系统， 是中小河流 预警预报系统的核心。 系统部署 预警预报 服务 软件系统 由省级水文单位统一开发。 软件 系统部署在省、 各 地市 水文单位 ，由 时 水文单位 负责构建本辖区预报方案，实时制作和发布中小河流 预警 预报成果。 8 软件技术结构 在技术路线的选择上，采用了符合 SOA体系架构的设计思想及当前业界主流的 J2EE技术路线，可以满足跨硬件平台、跨操作系统的要求。 单项工程 方案设计 预报模型研 制和预报方案编制 洪水预报模型和方法较多，目前在我国应用较为广泛的模型已有十多个，但中小流域洪水汇流时间短、资料缺乏，其预报模型和方法应在充分调查流域基础特性的基础上，根据流域的观测资料条件和水文特性进行选用；其方案编制所采用的洪水场次资料也。