數(shù)字智慧方案流域水電安全與應急信息化平臺建設與應用

中國電建集團成都勘測設計研究院有限公司中國電建集團成某著名企業(yè)（簡稱“成勘院”），

其歷史可以追溯至1950年成立的燃料工業(yè)部西南水力發(fā)電工程處。成勘院先后完成了100多條大中型河流水力資源普查、復查任務，

普查的水能資源占全國54.4%；規(guī)劃水利樞紐和水電站350座，占我國

可開發(fā)水力資源39%；勘測設計了200余座水電站，約占我國水電裝機

18%。成勘院發(fā)揮“懂水熟電

”優(yōu)勢，投資建設成都、龍泉、福建等十余個污水處理站項目，

日處理污水能力30萬噸。設計打造了興隆湖

綜合水生態(tài)治理項目，完成了雅安大興海綿城市、江油明月島、西昌月

亮湖濕地公園等70余個項目的勘測設計、EPC及PPP建設；積極承擔

成都、西昌、

自貢、遂寧等城市水環(huán)境綜合治理方案規(guī)劃，正在建設的

撫州撫河流域、西昌東西海三河流域、新都毗河流域、天府新區(qū)綠道、

鹿溪濕地公園與鹿溪智谷濕地等一大批環(huán)境治理項目。2014年進入中國電建8大特級子企業(yè)行列；2017年資產突破134億

元，新簽合同實現(xiàn)172億元，中國工程設計企業(yè)60強排名第16位、最具

效益工程設計企業(yè)第9位。成都院60年以來做出的努力全國十大高壩一覽表（成都院占6座）序號壩

名河

流壩高裝機容量（萬kW）建設情況1雙江口大渡河312200在建2錦屏一級雅礱江305360完建3兩河口雅礱江295300在建4小

灣瀾滄江294.5420完建5溪洛渡金沙江285.51386完建6糯扎渡瀾滄江261.5585完建7拉西瓦黃河250420完建8二灘雅礱江240330完建9長河壩大渡河240260完建10水布埡清江233160完建中國電建集團成某著名企業(yè)簡介我國水利水電行業(yè),歷年來發(fā)生了多起安全事故,經(jīng)驗教訓慘重!被動應急已不能滿足現(xiàn)在形勢,需要未雨綢繆、提前發(fā)現(xiàn)、主動應急、科學處置!山東壽光洪水(2018)深圳水庫潰壩(2015)錦屏施工營地泥石流(2012)瀑布溝萬工集鎮(zhèn)滑坡(2010)福建泰寧池譚水電站滑坡(2016)雅魯藏布江米林縣堰塞湖(2018)汶川地震唐家山堰塞湖(2008)魯?shù)榈卣鹋诮呷?2014)龍?zhí)端娬韭?2019)金沙江白格堰塞湖(2018)中共中央政治局于2019年11月29日就我

國應急管理體系和能力建設進行第十九次集

體學習。

中共中央總書記習近平在主持學習

時強調，要發(fā)揮我國應急管理體系的特色和

優(yōu)勢，借鑒國外應急管理有益做法，積極推

進我國應急管理體系和能力現(xiàn)代化。水電水利規(guī)劃總院正在牽頭開展流域安全應急國家平臺總體規(guī)劃設計水利部建立農村水電安全監(jiān)管信息臺賬，推動農村水電安全監(jiān)管信息化2018年

,

國家能源局綜合司發(fā)布的《電力行業(yè)應急能力建設行動計劃(2018-2020年)》將“

智慧型流域水電安全與應急綜合信息平臺”列為重點建設項目。西藏能源局、四川能監(jiān)辦正在開展安全應急信息化研究。國家行業(yè)主管部門(應急部、國家能源局、水利部等),均已認識到流域安全對國民經(jīng)濟的危害性,正在開展流域

安全應急能力建設計劃。中國電建作為我國水電行業(yè)的國家隊，自汶川地震開始，一直為流域水電安全應急提供技術服務。汶川地震唐家山堰塞湖(2008)魯?shù)榈卣鹋诮呷?2014)應急分析為下游梯級提供精準分析預報金沙江白格堰塞湖(2018)科學處置避免綿陽遭受滅頂之災變廢棄為寶堰塞湖變水電站地形影像水電站居民點交通地質災害流域水系2011漢源萬工集鎮(zhèn)垮塌2012雅礱江錦屏一級泥石流2013雅安廬山地震2014云南魯?shù)榈卣?017茂縣坍塌2017九寨溝地震2018金沙江百格堰塞湖航測遙感資料7大院電站資料水利口電站資料測繪局基礎矢量資料國土部門地質與地災資料民政部門行政、居民點資料地震局地震資料氣象預報資料水文站監(jiān)測資料…中國電建建立的中國數(shù)字水電平臺已經(jīng)初步具備了應急技術信息服務能力地震…“數(shù)字水電研究中提出了在我國西部高山地區(qū)或無人區(qū)應用三維機載激光掃描技術進行數(shù)據(jù)采集與處理的工藝

和方法，解決了在傳統(tǒng)測繪困難區(qū)域高效率獲取大面積、高精度工程測繪數(shù)據(jù)的技術難題?！薄皵?shù)字水電的建成提升了水電工程應對突發(fā)自然災害

的應急處置能力，提升了政府部門在流域水電開發(fā)中的管

控能力?！敝袊茖W院院士中國工程院院士鐘登華中國數(shù)字水電開發(fā)距今將近10年，在平臺架構、系統(tǒng)性能、功能應用和數(shù)據(jù)集成方面，已與現(xiàn)在實際需求有較大差距，目前急需進行系統(tǒng)性升級改造，并應用新技術手段，提升安全應急信息化技術能力。中國數(shù)字水電是一個流域水電基礎信息平臺，并未針對安全應急開展應用定制，僅作為安全應急輔助信息查詢手段，缺乏專業(yè)性分析技術能力，難全面以支撐安全應急業(yè)務。中國數(shù)字水某著名企業(yè)息平臺面臨兩大問題成都院應急救援隊專家已經(jīng)進入了省應急廳及成都市應急局應急專家?guī)?/p>

2020年已經(jīng)參與了多起災害應急處置工作。2019年成都院成立專家應急救援隊建立安全應急常態(tài)化運行服務軟硬件環(huán)境，支撐院應急救援隊應急技術服務，與省市應急平

臺對接，實現(xiàn)應急能力常態(tài)化、現(xiàn)代化、信息化，是成都院安全應急信息平臺的需求。5

如何快速集成應急現(xiàn)場工況數(shù)據(jù)，為后方會商指揮提供支撐2

如何有效整合各類信息，在統(tǒng)一平臺下可視化集成3

需要提供輕量級地圖引擎，開展多地、多層級、多用戶應急會商協(xié)同4

水電專業(yè)分析成果，如何快速進入系統(tǒng)平臺1

流域水電數(shù)據(jù)龐雜，需要建立完整的流域數(shù)據(jù)資源體系需要解決幾大問題干支流地質閘門廠房時間維度施工建設流域安全數(shù)據(jù)資源涉及點多面廣，需要體系性梳理流域類數(shù)據(jù)資源，達到“常態(tài)化積累維護更新、應急時快速檢索調用”的目標空間維度專業(yè)維度要素維度規(guī)劃設計運行階段庫區(qū)大壩水體地下上下游左右岸監(jiān)測水情水工工程數(shù)據(jù)基礎數(shù)據(jù)應急事件應急資源風險隱患實時監(jiān)測流域安全應急數(shù)據(jù)資源庫全流域各類數(shù)據(jù)“上云”，實現(xiàn)“一庫統(tǒng)管”一圖總覽，實現(xiàn)流域信息二三維可視化河流水系分布圖流域水電站分布圖應急救災一圖一表三維可視化效果圖一合展現(xiàn)流域工程安全風險與應急處置措施庫區(qū)壩區(qū)lnsAR監(jiān)測地圖圖層分類一屏統(tǒng)攬，實現(xiàn)多源信息一屏匯總，為技術專家提供技術服務窗口，

為流域工程突發(fā)事件應急提供科學決策依據(jù)信息錄入子系統(tǒng)安全監(jiān)測與評估子系統(tǒng)風險上報子系統(tǒng)安全應急臨界狀態(tài)的應急處置、應急響應、

應急指揮和災后恢復風險隱患的排查、識別、評估、

定級、監(jiān)測、預警平臺主要功能聚焦在兩大方面整改閉環(huán)專項復核定期排查動態(tài)監(jiān)控發(fā)現(xiàn)隱患檢查防控單位監(jiān)督建管單位設計單位流域安全屏：風險評估，實現(xiàn)風險排查、識別、監(jiān)測、評估、治理流程閉環(huán)形成流域水電風險全生命周期信息化管理。!堰塞湖電廠事故超標準洪水庫區(qū)地災工程事故庫區(qū)污染恐暴事件實時監(jiān)測數(shù)據(jù)

現(xiàn)場影像

人工上報

應急預案

-------+

處置建議

監(jiān)測過程風險等級社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)

周邊工程、風險居民點及重要地物

專家分析

---

-

-

h

預警上報

1

應急物資分布5

預警信息發(fā)布4

應急措施會商2

應急監(jiān)測3

影響分析流域安全云，工程安全風險隨處可查應急會商，現(xiàn)場某著名企業(yè)端與遠程指揮中心實時視頻會商風險地圖九寨溝地震大范圍變形排查衛(wèi)星InSAR監(jiān)測技術可大范圍開展庫區(qū)工程安全監(jiān)測lnsAR茂縣坍塌lnsAR監(jiān)測分析白鶴灘水庫邊坡監(jiān)測分析庫區(qū)邊坡GNSS在線監(jiān)測基于成都理工滑坡預測模型，形成區(qū)域排查、風險識別、在線監(jiān)測、遠程評估、變形跟蹤及數(shù)值模擬的滑坡變形體信息化監(jiān)控體系，已服務于

流域水電多個工程項目。庫區(qū)滑坡穩(wěn)定性分析及預警工程建設安全監(jiān)控應急監(jiān)控監(jiān)控

邊坡地質識別排查全自動無人機定時安全巡查+5G通訊+A

I視頻分析6

現(xiàn)場指揮系統(tǒng)啟動2w7

上級主管指揮中心連線同步5

多源異構數(shù)1小時無人機數(shù)據(jù)采集及數(shù)據(jù)制作，遠程即可獲得現(xiàn)場高精度三維可視化場景應急無人機快速數(shù)據(jù)制作與遠程訪問救援隊伍集結出發(fā)、

奔赴現(xiàn)場3

無人機現(xiàn)場數(shù)據(jù)

采集4

現(xiàn)場實景快速建模災情發(fā)生據(jù)融合↓2數(shù)值氣象預報技術+水文預報算法可提前定量預測水文氣象變化，對極端氣候預報極為顯著4504003503002502001501005004/252019年EC240h預報開始時間2019-5-195/15

5/20流量

(m3/s)實測

校正5/30

6/4預報

檢驗時間4/305/105/255/5多用戶訪問同一沙盤，基礎數(shù)據(jù)、監(jiān)測預報數(shù)據(jù)、標繪、信息及分析處置成果共享，可開展應急協(xié)同會商應急會商協(xié)同依托成都院在建的水電大數(shù)據(jù)中心軟硬件環(huán)境

,

基于成都院流域水電安全應急信息平臺

,可開展水電庫區(qū)遠程專家在線技術服務。日常開展水電庫區(qū)安全風險排查評估和預

警分析;在應急情況下

,

作為院應急救援隊工

作平臺

,

可進行遠程會商分