项目技术规范和服务要求

 

一、 项目背景

2018年水利厅印发的《浙江省水利现代化行动计划（一期2018～2022年）》，要求要做好精准预报，提高洪水预报工作水平；《浙江省水安全保障“十四五”规划》提出“全面推进数字化改革，水利必须加力加速、尽快融入，充分利用大数据、人工智能等手段，以水利数字化改革撬动各方面改革，推动水利治理体系和治理能力现代化，为行业管理科学化、社会治理精准化、公共服务高效化提供支撑，大力提升管理服务质量、效率和公信力”。

温州市水利局根据省水利厅的指导性要求，于今年3月发布了关于推进温州市水文高质量发展先行区建设的实施意见，该实施意见提出要重点建设流域综合预报调度系统和重要小流域山洪预报系统等精品建设项目，依此推动打造“全省领先、全国一流”温州水文高质量发展先行区建设目标的完成；目前浙江水利紧紧围绕“数字浙江”、“智慧水利”建设目标，以需求为导向，以应用为目的，以信息服务为核心，以数据为支撑，稳步推进水文信息化建设，以信息化带动水文现代化。

近年来，永嘉县山洪灾害风险预警能力、洪水灾害防治能力还未形成比较完整的体系，基层山洪预警预报覆盖面不足。针对山洪灾害防治仍存在的薄弱环节，对楠溪江县城以上流域进行洪水预报方案编制，构建永嘉县楠溪江流域洪水综合预报调度系统，进一步完善洪水预报调度体系，着力提高洪水预报精准度，延长有效预见期，为防汛调度和决策预留提前量；高效发挥山洪灾害工程措施的作用，全面提升永嘉县洪水灾害预报预警能力。

二、 建设内容

1、 构建楠溪江县城以上流域水文预报模型河道演进模型，对楠溪江流域洪水进行实时预报预警，并针对北溪水库、金溪水库、楠溪江供水工程拦水闸实现工程调度模拟。

2、 构建五尺溪小流域河道一维水力学模型及二维地表水动力模型。通过水文、一维、二维模型耦合，建立五尺溪小流域山洪预报预警综合模型，预测山洪风险。

3、 构建张溪，花坦溪，石染溪，水云溪，古庙溪山洪预警临界雨量模型，对五条小流域进行山洪预警。

4、 针对五尺溪流域及岩坦镇至岩头镇区域，采用无人机倾斜摄影的形式，采集三维影像数据，建立三维影像模型，与洪水风险模拟模型耦合，以三维的形式展示洪水风险及应急响应。还需针对楠溪江测定55处河道断面数据，并针对5处进行流量关系曲线测定。

5、 建设将搭建楠溪江流域洪水综合预报调度系统，主要包含实时监视、风险计算、风险分析及三维仿真等功能，实现洪水状态实时监控、洪水风险在线模拟、应急响应联动支撑、灾害损失模拟分析等功能。

6、 建设两处高点视频监控，提供租赁服务，实现水情远程监控。

7、 采购一台GPU服务器用于模型加速计算。

三、 采购内容及清单

软件开发模块清单列表

编号	系统	子系统	功能模块	备注
1.1	模型支撑	基础数据标准化处理	水文数据分析	对本项目中收集到的水文数据进行整理和分析，将其数据处理成模型输入所需要的数据文件
1.2			地形数据分析	对DEM高程数据进行分析
1.3			其它基础数据分析	对水库、闸站、山洪灾害调查评价进行分析
1.4		洪水预报方案编制	预警指标分析
1.5			断面水位流量关系
1.6			预报方案编写
1.7			预报精度等级评定
1.8		洪水预报模型研制与构建	流域水文模型	楠溪江干流县城及以上流域
1.9			一维水动力模型	楠溪江岩头至岩坦镇、五尺溪小流域
1.1			二维水动力模型	楠溪江岩头至岩坦镇、五尺溪小流域
1.11			临界雨量模型	张溪等五条小流域
1.12		模型参数率定与验证	模型参数率定与验证	利用历史数据与未来监测数据对模型进行率定
1.13		模型耦合	模型耦合	实现水文、一维、二维、三维模型结果耦合
2.1	软件系统	水雨工情监测	水情监测分析	基于水利一张图，在地图中查看河道监测水位、流量监测站点的信息情况
2.2			雨情监测分析	在系统地图上分布显示各雨量站点的监测情况，针对某一站点以列表和图形的形式展示出该站点雨量变化趋势。
2.3			工情监测分析	接入沙头闸、金山水库、北溪水库实时工情监测
2.4			气象监测分析	接入辖区气象信息服务，提供气象信息查询和监测功能。
2.5			视频监控模块	集成本次建设的两处高点视频监控数据，同时集成现有视频监控情况。
2.6			查询分析模块	系统中的数据查询模块提供用户所需的水、雨、工情数据查询和特征值分析比较功能。
2.7		防汛形势分析	水雨情研判	水情简报、雨情简报、预报简报
2.8			水库防洪能力分析	评估水库当前水位下剩余防洪库容的防洪能力；
2.9			堤坝防洪能力评估	以不同颜色展现堤防面临风险，研判水位对堤防的影响
2.10			灾情评估	查询已发生洪灾地区，宏观展示受灾类型、面积，动态展示受灾区域变化情况
2.11			历史灾情重现	展示历史调度方案的水情、雨情、调度措施、灾情等。
2.12			报告生成	生成汛情简要报告。
2.13		楠溪江洪水预报	实时预报调度	提供交互预报调度计算及分析功能，实现楠溪江干流预报及沙头闸调度
2.14			自动预报调度	提供自动预报调度计算及分析功能，实现楠溪江干流预报及沙头闸调度
2.15			预演方案制定	用当前使用的预报模型和模型参数，对历史上洪水特点与当前洪水相近的洪水进行模拟
2.16			预演模拟	通过预演预测系统预估项目区域洪涝风险的演进过程及评估可能造成的损失
2.17			预报成果管理	对与预报的成果进行有效的管理
2.18			预报成果上报	将预报方案成果上报至上级水利单位
2.19		小流域山洪风险模拟	实时预报	提供交互预报调度计算及分析功能
2.20			自动预报	提供自动预报调度计算及分析功能
2.21			淹没过程分析	基于来水分析预报方案，地图动态模拟淹没过程
2.22			淹没损失分析	根据实施区的区域面积和不同场次受淹的区域面积比例、总人口及日平均GDP产值等参数，由损失模型估算出该次风险成果的损失
2.23			灾害避险分析	分析避险点及迁移路线
2.24			预报成果管理	对与预报的成果进行有效的管理
2.25		流域三维洪水演进	流域洪水演进分析	采用三维倾斜模拟洪涝漫水效果，对防洪风险指挥提供直观预测，实现洪水相关要素的模拟仿真
2.26			洪水调度对比	系统同时接入不同的调度方案，分屏展示实施调度方案后的结果
2.27			三维场景漫游	由全景图像构建的全景空间里进行切换，浏览各个不同场景
2.28			洪水灾害损失	展现洪水淹没场景下，洪水可能造成的淹没损失
2.29		预警预报发布	发布接口管理	针对各类发布方式的对象地址进行分类管理
2.30			发布编辑管理	配置信息发布产品模版，形成发布产品模版库
2.31			发布地址管理	实现发布地址的管理
2.32			发布统计分析	根据条件对发布进行统计分析
2.33			短信集成应用	通过统一的短信接口模块，统筹实现的短信信息发送功能
2.34		数字防汛驾驶舱	数字防汛驾驶舱	在大屏上充分展示系统建设成果
2.35		系统接口	洪水风险图系统建设	与原有洪水风险图系统对接
2.36			山洪风险预警系统	与原有山洪风险预警系统对接
2.37			气象局、应急局接口	建立与气象局、应急局的信息接口

 

 

硬件及勘测清单列表

编号	内容	描述	需求/配置	数量	单位
1	外业数据采集勘测	河道断面勘测	一维水动力模型构建所需的基础数据	55	个
2		三维倾斜摄影	三维精细建模所需的高分辨率影响采集数据	19	平方公里
3		水位-流量曲线关系测量	进行水位流量关系曲线定线测量工作，以保证今后模型断面预报的准确性，为模型参数优化所需的实测数据提供数据来源。	5	个
4	硬件采购	小流域山洪预报GPU加速服务器	详见本章11节	1	台
5		高点视频建设	200万像素星光级8寸激光网络高清高速智能球机，以服务的形式租用，服务期5年，详见本章11节	2	台

四、 建设原则要求

预报调度系统信息化的建设工作，要以科学发展观为指导，坚持以人为本的理念，以水利部门的各项行业标准为依据，充分利用现有的信息化建设基础，为永嘉县水利局在防洪、预警预报、调度、应急等工作上提供数字化的决策支持与信息化的业务服务。

基于以上的理念，系统的设计需体现以下的几点特性

易用性、可靠性与稳定性、灵活性与维护性、可扩展性、先进性与成熟性、整体性与完整性、标准化与开放性、安全性与保密性、信息共享、实用性与适应性。

五、 总体框架要求

按照楠溪江流域洪水综合预报调度系统目标和建设原则的相关要求，应遵循四横（业务应用体系、应用支撑体系、数据资源体系、基础设施体系）四纵（政策制度体系、标准规范体系、组织保障体系、政务网络安全体系）体系，对楠溪江流域洪水综合预报调度系统进行综合设计，保障系统在满足高并发、高可用、高稳定和高安全等性能要求的同时，具备易兼容、可扩展、易维护等技术优势。

六、 部署要求

本次建设的系统需部署在县大数据局政务云机房，与其他采用政务云的资源实时对接。

七、 模型范围要求

本次建立模型需完成以下工作：

1、 需要对本项目中收集到的水文数据、基础地形数据、水工构筑物等其它数据进行整理和分析，将其数据处理成模型输入所需要的数据文件，为模型构建提供数据支撑。

2、 需要依据永嘉县楠溪江重要乡镇所在地理位置以及楠溪江流域水系的发育情况，结合县境内现有的水文站、水位雨量站等监测站点分布情况，再基于自然地理特征及水文气象环境，充分研究其暴雨洪水分布规律及流域产汇流特性，确定本次项目中楠溪江流域内重点监测预报河道断面，并为之编制适宜的预报方案。

3、 需针对楠溪江建立水文洪水预报模型、针对岩头—岩坦镇区域建立一二维水动力模型、针对五尺溪小流域建立山洪一二维水动力模型、针对张溪等其他五条小流域，建立临界雨量模型。

4、 需针对建立好的模型利用历史监测数据及2021年、2022年汛期收集到的数据进行模型参数率定，率定后的模型需保证水文预报乙级精度。

5、 综合考虑一维、二维水动力模型各自的优劣之处，本次建设需将两类模型耦合起来使用，实现对大型水系重点区域或者复杂区域使用二维水动力模型进行精细模拟和非重点且有显著渠道特征的区域运用一维水动力粗略模拟。

八、 模型模拟软件要求

因数据涉密，本次建设的模型模拟软件需使用国产化模型模拟软件。

水利模型模拟软件需具备以下功能：

（1） 一维水动力模拟：具有断面、河段、汊点、 边界、点源、子流域、蒸发等数据的输入、配置及分析计算功能。

（2） 二维水动力模拟：具有网格、点串、边界、糙率、汇水分区、风应力、例子追踪等数据的输入、配置及分析计算功能。

（3） 水工建筑模拟：具有一二维水泵、水闸、水堰、水库、溃坝等数据的输入、配置及分析计算功能。

水利模型管理软件需具备以下功能：

（1） 运行管理：具有项目计算启动、项目计算停止、项目离线计算启动、离线计算查询等功能。

（2） 模型管理：具有对基础模型、 模型版本、模型应用进行展示、增加、删除、修改等操作的功能。

需在投标附件中，附正规测评机构出具的软件测评报告以证明软件功能。

九、 系统功能要求

本次建设的楠溪江流域洪水综合预报调度系统的业务应用功能主要需包括以下几个模块：水雨工情监测、防汛风险分析、楠溪江洪水预报调度、小流域山洪风险模拟、流域三维洪水演进、预警预报发布以及数字防汛驾驶舱建设。

1、 水雨工情监测模块

水雨工情监测模块需基于水利一张图，综合展示永嘉县防汛的各项专题信息和各类实时监测信息。主要需展示的数据包括水情监测与分析、雨情监测与分析、工情监测与分析、气象监测分析、视频监控与查询分析模块。

2、 防汛形势分析

防洪形势分析主要需实现依据水雨情研判、水库防洪能力分析、堤坝防洪能力评估、灾情评估、历史灾情重现等功能模块，实现防汛形势评估并生成报告，辅助决策者制定应急响应决策。

3、 楠溪江洪水预报调度

本模块需实现楠溪江县城及以上区域洪水预报调度，主要功能分为实时预报调度、自动预报调度、预报调度成果管理、预演方案制定、预演模拟、预报调度成果上报六个模块。

4、 小流域山洪风险模拟

本功能模块需实现永嘉县小流域洪水预报预警，主要包括实时预报、自动预报、淹没过程分析、淹没损失分析、灾害避险分析、预报结果管理六个模块。

5、 流域三维洪水演进

本次项目拟这针对楠溪江上游岩坦镇至中游的岩头镇河段、五尺溪小流域河段进行无人机航拍，依据航拍数据建立三维模型，并将三维模型和洪水预报模型进行耦合，实现流域三维洪水演进。主要完成的工作有无人机倾斜摄影、倾斜数据处理、三维模型构建以及系统展示

6、 预警预报发布

本次建设需建立统一信息发布系统，研究不同渠道信息发布流程、格式规范与数据接口，实现针对多种信息发布渠道的信息产品自动处理、格式转换生成、传输发布。系统可实现在多级统一部署，通过权限实现在系统上进行信息规范发布。并对多类发布渠道产品进行统一存储、实现信息发布量的统计分析。

系统主要需包括发布接口管理、发布编辑管理、发布地址管理、发布统计分析及短信集成应用等模块。

7、 数字防汛驾驶舱

本模块主要展示如下信息：

（1）基础地理信息

（2）水旱灾害监测信息

（3）水利工程信息

（4）洪涝信息

（5）告警信息

十、 硬件采购要求

1、 硬件服务器

本次建设需采购一台GPU服务器，部署于县大数据局政务云机房，与其他采用政务云的资源实时对接。

具体参数要求如下：

处理器类型	支持全新一代英特尔® 至强® 可扩展处理器，1~2颗（Platinum, Gold， Silver，Bronze）
内存类型	DDR4 Registered、LR DIMM，NVDIMM, Apache Pass
内存插槽数	24个
内存总容量	最大支持3.0TB
网卡控制器	OCP网卡25Gb，1/2个灵活网口 PHY网卡1Gb/10Gb，2/4个灵活网口
硬盘数量	前置：最大12块3.5英寸硬盘或25块2.5寸硬盘 内置：最大4块3.5英寸硬盘，2块M.2 SSD 后置：最大4块3.5英寸硬盘+4块2.5寸硬盘
规格	支持单个或两个电源，支持1+1冗余

2、 高点视频监控

本次建设需以服务的形式，建设两处高空视频监控，实现水情远程监控。

本次建设的两处高空视频监控设备需通过有线传输网络，将前端设备采集到的图像信息进行处理、分析和判断，识别出需要的场景，并将告警信息推送至相关后端管理人员。高位监控设备安装的高度需在30米以上位置，且具备7×24小时电力保障。

本次建设拟采用200万像素星光级8寸激光网络高清高速智能球机进行高点监测，具体功能如下：

支持防破坏预警功能

支持GB35114安全加密

传感器类型: 1/1.8＂ progressive scan CMOS

最低照度: 彩色：0.0005Lux @ (F1.5，AGC ON)；黑白：0.0001Lux @ (F1.5，AGC ON)；0 Lux with IR

宽动态: 支持

焦距: 7.1~376mm，53倍光学变倍

水平范围: 360°

垂直范围: -20°-90°(自动翻转)

网络接口: 自适应10M/100M网络数据

防水防护等级: IP67

光学防抖: 支持

 

具体见招标文件