夏 琼

（温州市鹿城区城西水利管理所，浙江 温州 325102）

1 引言

鹿城区为温州市辖区，地处浙江省东南部，东濒东海，是温州市人民政府所在地，是全市政治、经济、文化中心。按气候特性可分为梅汛期、台汛期、非汛期，其中台汛期台风活动频繁，台风期常遇风暴潮三碰头情况，产生潮水倒灌带来严重经济损失甚至影响人民群众生命财产安全[1]。

为有效防御台风带来风暴潮三碰头的影响，鹿城区境内多年来对七都海塘持续开展提标加固工程，其中：①七都标准堤塘西北堤，堤线总长6 131.1 m，工程级别为2级，设计防潮（洪）重现期为100年一遇，设计潮位5.57～5.62 m，七都标准堤塘结构包含堤顶、路面及亲水平台和休闲平台，堤顶路面高程6.5 m，宽6.0 m；亲水平台及休闲平台高程4.5 m，2014年1月通过完工验收，2016年8月通过竣工验收。②七都标准堤塘东堤南堤吟州堤，堤线总长8 338.4 m，工程级别为2级，设计防潮（洪）重现期为100年一遇，设计潮位5.57～5.62 m，七都标准堤塘结构包含堤顶、路面及亲水平台和休闲平台，堤顶路面高程6.5 m，宽6.0 m；亲水平台及休闲平台高程4.5 m，2014年7月全部完工。

但是，加固后的海塘防潮能力主要还是以人工判断为主，依靠工作人员到指定网址获取数据后再和海塘工程特性数据对比分析，缺乏自动化智能化支持，防潮研判时效性不强、实用性不高；预警机制缺乏，对于研判的成果，还难以做到对国际旅游岛七都环岛海塘安澜工程及其迎水观景、樟里驿站、望城广场、藏海花堤、古榕记忆、芦苇红桥、吟州湿地、观日露营、观山花海、城市公园等10余个主题休闲景观游客进行预警，多部门协调机制缺乏，区域内的海塘管理主要涉及7个部门，由于缺乏长效协调机制，难以形成有效工作协同，致使效率不高，风险防范实时性低。

为此，依托2021年根据数字化改革要求，鹿城区着手水利全域水利数字化建设，鹿城区七都海堤数字化管护系统涵盖数字海塘、数字水闸、孪生数字海塘等内容。

2 基础设施体系建设

七都海塘物联感知体系的建设是数字海塘建设的基石，在现有信息采集设施基础上，针对鹿城区14.8 km海塘和瓯江流域采集站点种类，空间密度、时间频度，数据精度等方面进行全面的提升，建设鹿城数字海塘可视化监管和工程数字化管理进行展示流域水闸、泵站分布，闸门开度情况展示，包括三维、闸门开度监测、开启模拟、沉降位移监测、标准化接入等。为鹿城水管平台智慧应用提供基础感知体系数据支撑[2]。

同时为了更好地显示文字信息、数字信息、语音交互信息和图像信息等，通过对控制中心的需求功能分析，进行了大屏显示系统、中心装饰的改造。

3 制度改革创新

全省首次出台区级海塘管理办法，助力数字化改革制度创新。修订区域海塘运行管理的《鹿城区海塘管理办法（试行）》（温鹿农[2021]360号）和《鹿城区海塘物业化管理考核办法（试行）》（温鹿农[2021]369号），再造流程50项。创新制度作为海塘防潮数字化提升的依据。

4 应用场景打造

应用场景包括海塘防潮态势研判场景、海塘防潮预测预报场景、海塘防潮风险预警场景、海塘防潮抢险预案场景、海塘防潮预演场景和海塘基础管理场景。

（1）海塘防潮态势研判场景

基于实时动态的物联感知数据和数据资源体系，综合研判海塘防潮安全状态，实现视频可视监控、海塘安全实时监测、台风路径实时追踪、实时降雨和短临预报分析、实时潮位、工程风险隐患处置监督等功能。自动生成海塘“海塘安全四色图”，表示海塘防潮安全状态，用户可查询各种状态下的海塘实时监测数据。对于不安全状态的海塘，可以实时预警。

险情实时研判能够对接入的海塘、丁坝、闸泵基础安全监测数据进行整编、展示，并进行数据趋势分析，保障工程及人民生命财产安全，实现水利信息的民生化。主要实现安全数据整编、状态分析及趋势预测、安全预警信息发布等功能。通过安全分析收集监测数据，掌握变化规律，发现工程隐患，发布安全预警，防止险情发生，确保工程安全，实现海塘工程安全监测监管信息化管理。

利用重复控制跟踪的统一潮流控制器抑制系统强迫振荡方法//蒋平,陈琼,吴熙,蔡晖,祁万春,谢珍建//(18):64

（2）海塘防潮预测预报场景

实现区域海塘水雨工情、台风、天气、风暴潮预报等监测。可以根据台风预测路径，降雨短临预报、风暴潮潮位预报、天文潮预报、海塘安全动态评估等数据实现防潮形势的预报功能，同时支持手工输入预报值实现演练功能。

（3）海塘防潮风险预警场景

联动应急部门实现风险信息的户外动态发布和告知，进入海塘区域的人员，发送预警告警信息。实现预警信息和应急部门联动。

水雨情监测预警：地图点击区域内任意地点，可实时预报该地未来2 h的降雨趋势。系统可设置自定义的地点，进行实时监测预警。对降雨量过高的地区，在地图上以不同等级进行标识，可以短信、钉钉的形式提醒用户，及时让用户做好处理措施。

台风预警：根据接入的台风数据，对台风的路径进行描绘，当台风来临时，及时预警台风情况，并对台风经过的硬件、工程、视频等设备进行高亮。同时可以查询历史发送预警消息。

预警责任人关联：将各预警预报事件和相关责任人进行关联，本处支持系统内用户关联，也支持与系统外用户关联，如与应急部门联动。关联操作包括增加、删除、修改、查询。系统外的联系人信息包括姓名、电话、性别、职务、单位等信息。

（4）海塘防潮抢险预案场景

1）避灾点管理

避灾点信息管理：通过系统采集并实时管理避险点信息，记录采集避险点可容纳多少人，已容纳多少人，剩余可容纳多少人等信息。避灾决策支撑：提供决策支撑，分析并告知用户转移调度避灾群众的最佳避灾点。用户可输入避灾点容纳人数，管理避灾点所在位置，当前状态等。避灾点实时状态管理：用户可输入避灾点容纳人数，管理避灾点所在位置，当前状态等。

2）转移调度管理

转移调度在线掌握：实现避灾人员转移调度快速掌握。转移调度实时支撑：根据采集的数据完成对转移调度的分析，为转移调度提供决策支撑。

（5）海塘防潮预演场景

主要包括两部分内容：一是采用倾斜摄影技术实现的地理信息三维模型构建，即GIS意义上的实景三维模型，目的是使管理可视化；二是采用建筑信息模型构建技术实现的水利工程三维模型构建，即BIM意义上的部件可视三维模型，目的是使管控可视化。

具体包括七都环岛全线海塘的GIS（空间地理信息）三维模型建设及3座重要节点水闸的BIM三维模型建设[3]。对于七都海塘北汊开展冲淤动态监测工作，采用船载测深仪，以年为周期进行实地测量，积累长期观测数据，分析冲淤变化情况，提升海塘安全评估质量。

（6）海塘基础管理场景

原浙江省水利工程运行管理平台海塘管理模块，基础信息1项扩展为3类8项，原功能清单11项扩展为21项。原仅海塘主体管理，增补了塘前、塘后、保护区、附属设施、交叉建筑物等管理，梳理海塘3个清单（结构清单、管理清单、监测清单）200多张表3 309个数据字段项814万余条数据，将实现海塘全要素综合管理。同时纳入了规划、设计、建设等报告、图纸、断面、桩号等全过程资料。建立了安全评价体系，通过红（黄）绿灯“一码监管”，实现事故红码、隐患黄码、健康绿码的动态管理[4，5]。

5 结束语

鹿城区七都海堤数字化管护系统，充分利用和共享海洋、气象等部门数据并结合水利部门自身的水文、工程等数据，建立起区域海塘风险自动智能预测和预警能力，并利用运营商的基站向覆盖防护范围内手机用户发送预警信息来提醒防护对象。同时，借助数字化手段实现与相关海塘管理单位工作协同，从而实现海塘防潮风险闭环管控。大幅提升区域海塘安全管护能力和防潮动态研判能力，建立起潮位数据接收、风险后台自动判别、预警区域地图划定、预警消息自动推送、工作协同流程推进的应用场景，并实现该数字化应用场景与省厅工程运管无缝衔接。经实践，鹿城区七都海堤数字化管护系统，是一个可复制可推广的经验方案。