采购内容及技术要求

 

一、 说明

 

1. 采购内容及要求是采购文件的一部分，包括所有条款的具体说明及技术要求，投标供应商需在各自技术和商务占优势的基础上对本次采购的所有内容进行报价。

2. 每个投标供应商必须完成采购内容和合同（基本要求、服务流程、价格和服务）规定义务。

3. 本次采购的产品（服务）所涉及的产品标准、规范、验收标准、规范，应符合国家有关条例及规范。如有新的标准应采纳新标准；若同一产品同时有几个标准（国家标准、行业标准、企业标准等），则按最高层次的标准执行。

4. 本次采购设有最高限价，如果供应商的报价均超出采购最高限价的，作废标处理，如所有投标供应商均超过最高限价的，采购人确认不能支付的，本次采购做流（废）标处理。

5. 投标供应商需按招标文件的要求完成所有工作。按要求提交所需的无论其是否被明细列在合同文件中的所有资料，提供的产品（服务）必须满足招标文件中提出的相关技术要求。

6. 投标供应商提供的成果应是无任何质量缺陷、技术成熟，符合国家现行规范/标准要求。

 

二、 采购内容及技术要求

一）项目背景

防灾减灾工作事关人民群众生命财产安全和经济社会发展大局，党的十九大报告要求提升防灾减灾救灾能力，习近平总书记多次就防灾减灾救灾发表重要讲话，明确提出“两个坚持、三个转变”的防灾减灾救灾新理念。

2021年3月1日，水利部召开水旱灾害防御工作视频会议，分析当前和今后一个时期水旱灾害防御形势，安排部署“十四五”时期和2021年水旱灾害防御重点工作。会议上李国英部长指出水旱灾害防御工作关系人民生命财产安全和粮食安全、经济安全、社会安全、国家安全，必须从政治高度准确把握新阶段水旱灾害防御新要求。坚持建重于防、防重于抢、抢重于救，坚持预字当先、关口前移，坚持依法防控、科学防控，坚持统一调度、团结抗洪，加快完善流域防洪减灾工程体系，全面提升水旱灾害防御现代化调度指挥能力。要强化预报、预警、预演、预案“四预”措施，加强实时雨水情信息的监测和分析研判，完善水旱灾害预警发布机制，开展水工程调度模拟预演，细化完善江河洪水调度方案和超标洪水防御预案。要依法科学精细调度水工程，抓好水库安全度汛、山洪灾害防御等重点难点和薄弱环节，充分发挥水工程防洪减灾效益。

2021年3月份《温州市水利局办公室关于印发<关于推进温州市水文高质量发展先行区建设的实施意见>的通知》，其中就包括了苍南县小流域山洪预报预警系统升级项目。通知要求温州市各县区对照建设任务，切实加强组织领导，结合实际精心组织实施，确保高质量完成建设任务。苍南县水利局召开了水旱灾害防御和水利工程管理工作推进会，深入贯彻省、市水旱灾害防御工作视频会议精神，传达落实市、县关于防汛防台抢险救灾50条措施的时间节点和具体要求，梳理总结水利工程网格化检查以来发现的问题及解决方案，目前已基本完成全部重点事项内容。为苍南县平安度汛打下了坚实的基础。

二）建设任务

本次苍南县小流域预警预报系统的建设任务如下：

1、数据资源建设

根据本次项目需求建设苍南县小流域预警预报系统数据资源建设，实现监测数据、预报信息、空间数据的存储。并通过接口开发与气象部门进行数据共享对接，同时进行实时雨量、水位数据处理。

2、应用支撑平台建设

通过应用支撑平台的建设，为系统提供GIS地图服务。同时通过流域内资料收与处理、洪水风险分析、洪水风险区识别和三水源新安江模型开发为苍南县小流域预报提供模型支撑。

3、小流域预报子系统

开发洪水预报、洪水风险和预报发布子模块，预报洪峰到来过程，预判流域内的洪水淹没情况，并做出预警，为防汛指挥决策提供科学依据。

4、移动端

在原有苍南县防汛通APP上增加洪水预报、水库水情和山洪灾害防治查询模块，模块的洪水预报信息从PC端系统同步，展示流域断面的预测洪峰出现时间和预测最高水位。同时展示水库水情和山洪灾害防治信息。

三）建设清单

序号	项目名称				单位	数量	备注
1	数据资源建设	综合数据库建设			项	1
2		数据资源接入			项	1
3		数据处理			项	1
4	应用支撑平台	GIS地图服务平台			项	1
5		洪水预报模型	资料收集与处理		项	1
6			三水源新安江模型		项	1
7			洪水风险分析		项	1
8			洪水风险区识别		项	1
9		用户管理			项	1
10	小流域预报子系统	登录首页			项	1
11		洪水预报	自动预报		项	1
12			人工干预预报		项	1
13			模型参数修正		项	1
14			预报成果展示		项	1
15			监测一张图	监测信息	项	1
16				气象信息	项	1
17			数据管理		项	1
18		洪水风险预估			项	1
19		预报发布	预报发布管理		项	1
20			预报短信发送		项	1
21	移动端	洪水预报			项	1
22		山洪灾害防治查询			项	1
23		水库水情			项	1

四）建设内容

A、数据资源建设

1、综合数据库建设

数据库是应用系统的信息支撑平台，用于存储和管理各应用软件系统所需的数据，为业务应用系统提供信息支持服务。数据库系统的设计，在遵循国家水利部颁布的行业标准和规范的基础上，并结合业务系统的实际需要进行建设。

需基于本项目所建系统的业务需求建设数据库。项目新建需包含地理空间数据库、降雨数值数据库、水位数值数据库、预警数据库、预报数据库、水利模型数据库，山洪灾害调查评价信息数据库存放本次项目的数据资源。本次项目建设所使用的数据库管理系统要求采用主流的开放性平台，以便于今后整合到水利信息总平台中。

2、数据资源接入

要求基于当前苍南县已建信息化系统、采集站点及气象部门气象预报数据基础，合理利用已建成果，综合考虑本项目新建系统需求，明确需外部接入的数据，梳理成数据需求目录，并需提前与外部部门、系统进行合理对接，确保数据对接工作的有序进行。将数据资源整合后，本系统需要对整合后的数据进行接入使用。

▲本次系统需接入气象预报数据，此外，本次系统建设数据信息主要来源于苍南县山洪灾害预警平台，因此，需与苍南县山洪灾害预警平台进行数据对接（数据对接所产生的一切费用中标人自行承担）。

3、数据处理

1）基础数据处理

要求对行政区基本信息、灾害影响情况、历史灾害情况、流域基本情况、监测站基本情况、河流基本情况、水库基本情况、堤防基本情况、灾害预警指标、预警设施、安全区、危险区及转移路线分布情况、预警部门情况和预警人员信息等基础空间数据进行处理。

2）实时雨量数据处理

降雨数据作为实时数据的主要构成，其处理也是实时数据处理中的最主要部分。需将苍南县所有雨量站的实时降雨数据要转换为流域的时段面雨量，也即流域时段面雨量计算，为接下来的洪水预报提供数据基础。

3）其他实时数据处理

其他的实时数据包括水位、流量数据、雷达降雨数据及气象预报数据，水位、流量数据的同步和处理方式和降雨数据类似。

B、应用支撑平台建设

1、GIS地图服务平台

本系统需采用地理信息系统（GIS）技术，在电子地图上进行信息查询、结果展示等操作，采用WebGIS技术来实现Web方式的交互。

WebGIS技术是GIS技术与Internet/Intranet技术相结合的产物，其目的是以WWW方式发布地图数据及相关的属性数据，为用户提供空间数据及相关属性数据的浏览、查询和分析的功能。根据上述系统的需要，WebGIS 技术的主要功能要求为：

（1）需支持分层分级地图的叠加显示及显示次序的调整；

（2）需支持各层显示属性的设置；

（3）需支持图形的缩小、放大、开窗、漫游、导航等功能；

（4）需支持各类属性数据的表达，表达方式可以是数据、文本或图形；

（5）需支持基于空间位置的属性数据查询；

（6）需支持基于空间对象（点、线、面）的各种图形操作，如：空间距离量算、任意多边形圈定等；

（7）需支持各类专题地图的生成和输出；

（8）需支持初步的空间分析或网络分析功能。

2、洪水预报模型

洪水预报模型的构建是为了实现将实时或预报水雨情数据作为输入，要求通过预报模型，确定模型的参数，来实现对流域内重要节点（水库或水文站以及防洪断面）的洪水过程的预报。

洪水预报模型构建是在合理划分流域分区的基础上，建立站点、预报网格与水文分区的拓扑关系，利用洪水预报模型，本次要求采用集总式三水源新安江模型对小流域进行产汇流计算，并利用历史数据率定和验证预报模型的参数，实现重要节点（水库或水文站以及防洪断面）洪水过程的预报。

要求根据现有收集到的基础数据，本项目中模型构建的洪水预报范围为苍南县境内四个小流域，即藻溪流域、坑门溪流域、双岳溪流域及照兰溪流域。

资料收集与处理

a、资料收集

根据系统的建设需要，需收集基础地理信息资料、水文部门水文及洪水资料、山洪历史雨水情资料、构筑物及工程调度资料、社会经济资料和灾害资料等。

（1）基础地理信息资料

1）基础地理资料需包括河流编制区域的地形地貌、河流水系、行政区划、交通路网等。

2）基础地理信息电子地图需包括DEM数据、行政区划、居民点、道路交通、土地利用和河流水系等主要图层，是基础地理资料的主要收集内容。缺乏基础地理信息电子地图时，对纸质地图进行数字化处理。

3）洪水风险分析区域的基础地理信息电子地图最小比例尺要求为1：10000，对现有地形图精度不能满足编制要求的开展必要的补充地形测量和河道典型断面测量。

（2）水文及洪水资料

1）水文及洪水资料需包括反映水文、洪水特性的有关特征数据；

2）需重点收集典型大暴雨、大洪水，以及设计暴雨、设计洪水等成果资料；

3）需收集与研究区域相关的水文站、水位站和雨量站空间位置信息；

4）需收集研究区域山洪雨水情历史资料。

（3）水利工程相关资料

需收集水利工程的地理位置、防洪标准、防洪特征水位、特性信息、水位流量关系曲线、工程调度规则（如有）、运用条件及经批准防洪应急抢险预案等资料。

（4）社会经济资料

1）社会经济资料需包括人口、耕地面积、地区生产总值、重要基础设施、重点防洪保护对象、国民经济和社会发展有关规划资料等；

2）需编制区域社会经济统计数据的最小统计单元为乡镇，补充调查编制区域行政村社会经济情况；

3）社会经济资料需采用权威机构发布的最新统计数据，需包括县级及以上统计部门刊布的统计年鉴和有关部门刊布的统计资料、年报，所有社会经济数据的统计年份一致；

（5）历史灾害资料

历史洪水灾害资料需包括编制区域历史典型大洪水造成的灾害损失情况等。重点收集洪水淹没范围、淹没水深、淹没历时等淹没特征，以及淹没耕地面积、农作物损失、人员伤亡、工业交通基础设施和水利工程受损情况等资料。

2、资料预处理

（1）流域水文分区

根据小流域的水文站、及水利工程以及河流水系，在充分利用前期山洪灾害调度分析与评价的成果基础上，需结合小流域的水文分区，为实现小流域预报提供合理的分区布局。

根据地区的气候、水文特征和自然地理条件所划分成的不同水文区域，即水文分区。水文分区可根据气候与下垫面条件的相似和差异，进行分区。高大的山脊，山地到平原的转折，湖泊、沼泽、水网、荒漠的边缘，地质、土壤、植被、地貌形态等发生显著变化的地点，常可作为分区的边界。综合上述因素，水文分区需考虑的因素可概括为以下几个方面：

1)   合理性：水文分区应考虑实际的河流水系走势；

2)   科学性：水文测站常常根据的气候、水文特征和自然地理条件选择的区域代表站，因此应考虑测站作为水文分区的边界；

3)   实用性：水文分区的合理划分应根据项目的实际需要，适当已有的水分区基础上内插水文分区；

4)   可操作性：若水文分区用于预报，应当考虑测站资料情况，若过多增加无资料测站作为水文分区的边界，水文分区过多，参数成倍增加，易增加预报的不确定性，进而影响洪水预报的结果；

5)   可需要性：水文分区应根据项目的需要，合理划分水文分区。

（2）拓扑关系构建

需构建雨量站与水文分区关联和气象网格与水文分区关联拓扑关系。

b、三水源新安江模型

三水源新安江模型包括蒸散发计算、产流量计算、分水源计算、汇流量计算四部分。

1、模型原理

（1）蒸散发计算

（2）产流量计算

（3）分水源计算

对湿润地区以及半湿润地区汛期的流量过程线分析，径流成分一般包括地表、壤中和地下这三种成分。由于各种成分的径流的汇流速度有明显的差别，因此水源划分是很重要的一环。在本模型中，水源划分是通过自由水蓄水库进行的。

（4）汇流量计算

汇流量计算包括单元流域汇流包括坡地汇流和河网汇流，主要采用线性水库法或滞后演算法。

2、模型参数率定验证

洪水预报模型的参数大体上可分为以下两类：

1）过程参数。模拟水文过程的数学方程式中的待定常数，已见的如土壤蓄水容量、蒸散发能力、稳渗率、壤中流及地下水的蓄泄系数、河槽汇流系数等。这些参数有明确的物理意义，大多可由水文、气象、地理、地质等资料分析初定，有的必须优选确定。

2）地理参数。表示地理特征或量度的一些参数。如面积、高程、地形类别、植被覆盖、土地利用、地面坡度、河槽坡度及长度，不透水面积等。这些参数大多可以根据自然地理资料或地形图测定。

3、模型搭建过程

（1）模型区域、时空分辨率的选取。

根据地形边界和控制断面位置进行模型分区，时空分辩率以满足洪水预报的精度要求设置。

（2）边界条件、初始条件

边界条件和初始条件包括各产流子流域下垫面参数，水文产汇流初始参数等。

（3）参数的估算、不确定性和敏感性分析

模型参数包括水文产流量系数、蓄水层蓄水量、蒸散发能力等。

（4）率定与验证

 通过历史洪水过程数据率定模型参数，没有历史数据的参照相似流域先暂定参数取值，再根据今后的运行实测值对参数进行修正。

4、预报精度评定

洪水预报精度评定应包括预报方案精度等级评定、作业预报的精度等级评定和预报时效等级评定等。

洪水预报精度评定的项目包括洪峰流量(水位)、洪峰出现时间洪量(径流量)和洪水过程等。可根据预报方案的类型和作业预报发布需要确定。

洪水预报误差的指标包括：绝对误差、相对误差和确定性系数。

c、洪水风险分析

通过对研究区域，即苍南县境内藻溪流域、坑门溪流域、双岳溪流域及照兰溪流域四个小流域的数字高程模型（DEM）数据进行流域水系划分，划定各流域集水面积，确定好流域出口断面及上下游拓扑关系，同时利用历史水文实测资料，需搭建并率定验证模型参数，以此来预报各流域出口断面或主要防护断面的洪水过程。

需根据搭建好的预报模型，输入实时雨水情信息或气象部门等单位预测的雨量信息，进行产流、汇流计算，基于水文模型预报成果，实现对控制断面洪水过程线、洪峰流量、峰现时间等要素做出预测预报的数值呈现。同时，要求通过对不同河流不同级别的预警水位与预测水位过程做判断，结合GIS地图显示不同防护断面预测最高水位值及其到达时间、预警状态，为防汛人员安全度汛提供数据支撑。

d、洪水风险区识别

需基于水文模型预报成果，根据风险指标对洪水危险区进行识别。根据洪水预报计算成果和区域特征信息，设置不同程度的不同类型的风险指标，分析洪水危险保护区、洪泛区和防洪保护对象受影响的程度。

3、用户管理

本次系统的用户主要为苍南县各级水利工作人员，系统需为各类人员提供一个完善的权限分配机制，不同人员只能进行权限范围内的操作。

C、小流域预报子系统

1、登录首页

本次项目建设将对苍南县小流域预警预报系统登录首页进行设计，整体风格要求正规严肃，色调以蓝色、白色为主。用户通过该首页输入用户名和密码进行系统登录。

2、洪水预报

▲流域洪水预报根据实时雨水情、气象局降雨预报等信息，选取预警预报范围，提取实时信息、历史信息等相关信息，进行综合信息分析后，建立洪水预报方案，利用预报模型进行洪水预报，同时提供预报过程人工干预预报，进而形成流量预报结果。并将洪水预报结果主动推送至移动端，方便相关人员实时了解最新洪水预报成果，为防汛减灾提供技术支撑。

需包括自动预报、人工干预预报、模型参数修正、预报成果展示、数据管理等模块。

a、自动预报

自动预报，就是根据定时遥测的水文数据，预报出未来一定时期内降雨产生的洪水总量、洪峰、峰现时间、断面洪水过程等。根据山洪季节性强和成灾快的特点，可取固定的时间间隔，也可以自定义时间间隔，比如：汛期取10分钟或30分钟，非汛期取1小时或者6小时，即每过一个时间间隔就会自动做出洪水预报。同时，可在系统界面上设置自动预报次数、预报时长人工自定义选择及修改。

同时，接入气象精细化预报降雨数据，延长洪水预报的预见期，但由于引入的预报降雨数据存在一定的误差，增大了预报的不确定性，在一定程度上对洪水预报方案的精度产生影响。因此，所以这一预报仅供用户参考。

实时洪水自动预报的结果自动返回给系统界面，不再作人工修改，其预见期范围内的结果作为预报方案优劣的考核依据。但由于水文预报的精度依赖于实时遥测的降雨、水位、蒸发等的精度，如果这些资料不精确或缺测，必然会导致定时洪水预报系统结果的误差，这种情况下作出的洪水预报不作为考核范围。

b、人工干预预报

人工干预预报又分为假拟预报和历史洪水过程模拟2部分内容：

1）假拟预报

决策者可以根据过往的经验和对未来情况的预估，假设一定的时段与雨型来进行模拟预报，即通过人工输入预报时间，选定不同降雨历时的降雨量与相应的典型雨型，系统根据洪水预报模型自动得出流域内预报断面的流量过程和预测水位。

2）历史洪水模拟

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，分析当前模型模拟历史洪水的效果，进而评估当前模型预报未来将发生洪水的可能效果和误差情况，以给决策者和洪水调度提供更多的参考信息。

c、模型参数修正

模型参数的估计，依赖于水文资料。一般水文资料系列越长，供参数估计的信息就越多，估计出的参数就越能反映流域实际情况。但由于许多小流域，在系统启动时能用于模型参数率定的水文资料系列很短，或根本就没有水文资料。模型参数修正模块，就是在系统运行过程中，随着水文资料的累积，可以不断修正模型参数。使得系统应用时间越长，越能反映流域实际情况，使用效果越好。

d、预报成果展示

根据选择流域，以GIS平台显示预报结果，主要包括：流域各主要控制断面的预测最高水位及其出现时间、预测洪峰流量和预测洪峰时间；同时可以选择断面，以图表的形式显示其断面横断面情况、预测洪水过程及其序列数据。

可随意显示、查询、打印单断面图、表或组合多张相关图表一起，以便决策者分析利用。

e、监测一张图

分为监测信息和气象信息部分，包含水位站、雨量站、卫星云图、气象雷达、台风路径要素，可通过勾选将要素叠加在地图上展示详细信息，并当雨量站或者水位站超过预警阀值时，电子地图上会以高亮闪烁提示，同时右侧将以列表形式展示并统计详细预警信息。

1）监测信息

监测信息需包括水位站和雨量站，水位站信息包括：水位站名称、当前水位、警戒水位、保证水位和水位过程线展示。雨量站信息包括：雨量站名称、当前三小时内每小时雨量信息。并当水位站超过预警阀值时，电子地图上会以高亮闪烁提示，同时右侧将以列表形式展示并统计详细预警信息。

2）气象信息

气象信息需包括卫星云图、气象雷达、台风路径三类气象信息，其中需提供1945年以来的台风数据，支持以台风事件为对象，根据季节、生成地、台风等级、路径时间等条件进行历史台风相似分析。

f、数据管理

1）模型管理

可修改预报模型各类文件，定义各模型的缺省参数文件、参数范围文件、缺省状态文件、参数关系文件，该功能由管理员进行管理。

2）预报数据管理

需实现对模型预报成果数据进行管理。

3）历史预报查询

需实现根据不同流域对以往的历史预报数据进行查询。

3、洪水风险预估

▲要求在GIS地图上根据自动预报的数据结果，根据洪水预报出的洪水量级与洪水风险图成果对比，按照对比流域选择10年、20年、50年、100年一遇的洪水，静态展示流域内的洪水淹没变化情况。同时地图上需叠加展示重点关注区域，重点隐患区域，基础水雨情站点信息，并以表格、图表的形式，主要统计显示受风险区域内城镇和村乡、住宅、学校、重点企业、农田等数据，为防汛人员调度、物资调度以及人员转移提供一定的决策支持。

4、预报发布

要求充分利用小流域的水雨情实时数据及网格化降雨预报数据滚动预报计算小流域重点水文（水位）站和重点区域断面的洪水过程及洪水特征值；同时结合动态预警指标将控制断面以上雨量实时及预报预警信息及时发送到主要负责人和防汛人员手机上，以供其防汛度汛决策参考。

1）预报发布管理

对于大多数没有堤防的中小河流，主要的防洪预警指标为河道或堤坡的预警水位，需根据各河段保护对象的具体情况确定。根据历史上各水位断面处已发生洪涝灾害洪水资料，结合监测断面情况，经过实际调查、统计、分析计算，确定不同级别预警水位参考值。

而对于建有水库、闸门、泵站、坝体、堤防等水工建筑物的河流，可以根据这些水工构筑物的防洪标准及工程特性，来确定各河段不同级别预警水位参考值。

根据保护对象可能发生洪涝灾害的最低水位，根据防治区地形条件、沿河村落、集镇和城镇等保护对象位置与高程分布、历史洪水淹没情况等，结合现场调查，综合分析确定保护对象的成灾水位。根据保护对象控制断面的成灾水位，推算预报断面的相应水位，作为预警水位。在实时预报时，比较预测水位与预警水位的关系，并结合GIS地图显示其预警状态。

该模块提供预报发布的内容的管理，用户可通过该模块编辑、修改预报发送的模板。

2）预报短信发送

需根据洪水预报结果通过人员审核后发送洪水预报预警短信，短信内容流域各主要控制断面的预测最高水位及其出现时间、预测洪峰流量和预测洪峰时间。并且系统提供预报预警信息统计和查询功能。

D、移动端

1、洪水预报

在原来苍南县防汛通移动端上增加洪水预报模块，该功能模块要求通过从PC端接收到的洪水预报结果以列表方式进行展示。其展示的内容需包括：流域名称、断面名称、预测最高水位、预测最高水位时间、预测洪峰到来时间。

2、山洪灾害防治查询

在苍南县防汛通移动端上增加山洪灾害防治查询，该功能模块要求可以查询苍南县山洪灾害防治区重要村落所属乡镇、行政村、自然村、辖区面积、总户数、总人口、预警转移指标，山洪预警责任人类型、责任人姓名、手机号码、职务信息。

3、水库水情

需实现辖区内的水库水情站点信息查询，将辖区内的水库水位站点叠加到地图平台上，显示水库水情站点，提供各个水库水位站点当前水位数值信息的查询功能。需包括当前水位、库容、梅汛水位、蓄水率，水库承洪水量

五）服务期限

本项目服务期为100日历天。

六）培训

1.培训内容

1.1 操作演示培训

1.2 系统基本知识培训。

七）培训目标

à 参与培训人员应能掌握如下技能：

à 充分理解整个系统的工作原理和运行方式；

à 熟练操作平台的各项功能；

à 懂得系统的日常维护和基本故障判断；

à 安装系统，能进行功能、参数的设置；

à 不合格者需要重新学习、培训，直至符合上岗操作要求。

八）售后服务

1小时响应提供解决方案，4小时赶到现场，24小时内解决问题；本项目售后服务期为三年。

九）付款方式

在合同签订后7个工作日内向乙方支付10%的合同款，安装调试完成并验收合格后7个工作日内向乙方支付90%的合同款。