建设背景

    由于全球气候变化及人类活动的影响，近年来我国城市内涝灾害频发，给城市建设和管理带来的严峻挑战。随着我国经济的不断繁荣，大中城市的建设也在突飞猛进地高速发展，城市圈也在已经不断扩大。为了缓解交通压力和保证出行的畅通，许多城市建设了不少的立交桥和下穿隧道。近年来，由强降雨引起的城市下穿隧道及立交桥下低洼处存在大量积水的现象时有发生，且有愈演愈烈的趋势，随之而来的诸多效应中，有许多因素加剧了汛期街道积涝的情况。城市积水造成公用设施受损，使交通、电力、通讯、网络传输、水源等受到了严重影响或损坏，给人们的生产生活带来诸多不便。每年夏季到来，“下雨就看海”成为很多城市面临的共同话题。相关统计数据显示，2010年以来，我国平均每年有185座城市受到城市内涝的威胁，济南“7·18”特大暴雨、北京“7·21”特大暴雨、郑州“7·20”特大暴雨造成了不同程度的环境破坏、经济损失和人员伤亡。 统计显示，当积水深度达到20厘米时，行人步行困难；超过30厘米时，机动车难以行驶；超过80厘米时，交通完全瘫痪。城市内涝使轨道交通等地下设施积水倒灌浸泡的隐患空前增大，不仅造成财产损失，甚至会威胁生命安全，严重影响“城市生命线”正常运行，所以加强城市内涝事件应急管理迫在眉睫。随着城市人口资产密度的提高，同等淹没情况下损失增加。且城市的中枢作用使得次生影响和间接损失加大，严重时可能造成重大的经济损失和人员伤亡，目前我国城市抗涝形势非常严峻。因此，已经引起市政、城管、防汛、路政等政府有关部门的高度关注：一方面要积极修建并管理好排水设施，另一方面建设城市内涝监测预警系统，也极为必要，它既可以为决策机构的领导提供道路积水的实时信息，也为市政排水调度管理机构提供支持，还可以通过广播、电视等媒体为广大老百姓提供出行指南。加强城市降雨规律、排水影响评价、暴雨内涝风险等方面的研究。全面提升排水防涝数字化水平，积极应用地理信息、全球定位、遥感应用等技术系统。加快建立具有灾害监测、预报预警、风险评估等功能的综合信息管理平台，强化数字信息技术对排水防涝工作的支撑。2021年国务院办公厅出台《关于加强城市内涝治理的实施意见》中明确：加强智慧平台建设。建立完善城市综合管理信息平台，整合各部门防洪排涝管理相关信息，在排水设施关键节点、易涝积水点布设必要的智能化感知终端设备，满足日常管理、运行调度、灾情预判、预警预报、防汛调度、应急抢险等功能需要。2022年住房和城乡建设部办公厅、国家发展改革委办公厅关于做好2022年城市排水防涝工作的通知中明确：加快构建城市排水防涝体系，要按照国办发〔2021〕11号文件要求，加快建立“源头减排、管网排放、蓄排并举、超标应急”的城市排水防涝工程体系。2022年，住房和城乡建设部、国家发展改革委、水利部日前联合发布《“十四五”城市排水防涝体系建设行动计划》（以下简称《计划》）。《计划》落实《国务院办公厅关于加强城市内涝治理的实施意见》要求，进一步加强城市排水防涝体系建设，提出了全面排查城市防洪排涝设施薄弱环节、系统建设城市排水防涝工程体系、加快构建城市防洪和排涝统筹体系、着力完善城市内涝应急处置体系、强化实施保障5个方面共20项任务，明确了相关部门责任分工，充分显示出国家对城市内涝问题的重视程度以及进一步开展内涝治理工作的紧迫性。

 建设现状

从内涝防治角度来看，城市建成区的现状问题是多方面的，有气候变化导致极端天气的客观因素，也有城镇化发展过程中造成的难以避开的问题，主要有以下几个方面：
一是城镇化快速发展导致排水防涝设施建设滞后、涝水蓄滞空间严重不足。自1978年以来，我国城镇化率以每年1个多百分点的速度提高，城市人口大量聚集，但是整个内涝防治体系的发展却与城市快速发展的需求不匹配。城市下垫面硬化率也伴随着城镇化率的速度不断增长，削弱了雨水渗透能力，加之城市建设未能有意识地留有蓄滞空间，甚至侵占河湖水系，而水的基本物理特性又是不可压缩的，从而导致涝水蓄滞空间严重不足。
二是以往对超过雨水管网排水能力的径流应对缺乏考虑。长期以来，我国一直是单一按照雨水管渠设计重现期构建城市雨水排除系统，排水规划及设计侧重于雨水管道、泵站等排水设施的布局和设施能力规模的确定，目标只体现“速排干”，未考虑超出管网设计标准雨水径流的“渗滞蓄”，因此未能建成有效的内涝灾害防御工程体系。虽然自2012年以来规划设计有了内涝防治“大排水”理念的转变，行业规范和手册补充了相关内容及设计方法，但城市建成区的排水格局已经形成，按目前的内涝防治标准实施全方位改造难度很大。
三是综合应对能力不足，抗灾水平亟待提高。当前城市普遍缺乏排水管网养护的实时监测系统、内涝预警和实时处理的智慧系统等现代化治理手段，难以根据气象实时信息、管网动态信息、交通出行信息等及时对内涝做出准确判断并及时发布预警信息。此外，各级排水设施管理人员不足、各部门协同管理机制不健全，也约束了城市治理水平。对于内涝发生时容易引发严重灾害的地下设施，如地下道路、地下轨道交通、地下停车设施、地下商业服务设施等尚未形成有效管控体系。

建设原则

根据系统建设的特点和要求，城市内涝监测预警系统必须具备“先进性、实用性、标准化、开放性、兼容性、整体性、共享性、安全性、保密性、可靠性、经济性、可扩展性、可维护性”等方面提出原则性要求如下:
（1）先进性
本项目是在以往信息化建设的实践经验上进行的，是在对信息化技术日新月异的认识基础上进行的，要想保持其相对长久的生命力，就必须尽可能地采用国际先进的软件体系结构，先进的技术标准，保证系统的生命力。系统的建设应以“高起点、高标准”严格要求，在系统设计上，首先应当具有前瞻性。
(2) 实用性
结合实际的城市内涝处理流程以及业务管理工作流程，通过对实际业务流程以及需求的分析，设计结构合理、功能实用、符合实际业务需要的系统。系统的设计在运行环境、使用操作等方面以实用为主，以方便使用和维护为出发点。
(3) 标准化
系统建设采用的软件平台、数据标准、开发技术应符合公认的标准，符合国家、地方的有关标准与规范。采用标准的数据描述语言以及标准的通信协议，适应以后的数据交换标准以及系统间互连的标准协议等。
(4) 开放性
软件体系结构上，应充分考虑系统的开放性。以模块化设计和基于组件的多层结构体系保证系统的开放性和灵活性。
(5) 兼容性
在本次项目建设过程中，应继承当前系统的信息数据、业务流程和人员操作习惯并针对系统中存在的问题，充分利用已有的网络、硬件环境和最新的技术手段，采用整合与新建并进的方式进行实施。
(6) 整体性
在现有规范、制度的基础上，进行整体的规划完善，通过科学的分布实施，建立全面覆盖业务，符合要求的系统。系统建设具有整体性，即内容上全包括、数据上全部共享、流程上相互衔接、管理上协调统一。
(7) 共享性
系统通过搭建共享平台接口进行数据共享，同时，系统提取和分析的信息库也能以标准的数据接口开放给其他部门使用，打破部门壁垒、信息孤岛，为业务管理提供有力的依据。
(8) 安全性
安全性对于分布式系统来说很重要，从身份验证到资源授权访问再到数据的安全性。 系统应能提供网络层和应用层的安全手段，防止系统外部成员的非法侵入以及操作人员的越级操作，从多个角度、环节考虑，确保系统和数据的安全。
(9) 保密性
系统访问的数据都是重要数据，因此在权限功能规划上要考虑全责明晰，建立合理的可分配权限，使内容、功能管理有效、有序，减少人为的操作风险。系统的各个访问和操作具备可回溯性，操作人员进行了哪些操作都有记录可查。
(10) 可靠性
本系统为分布式系统，需要通过网络访问分布在各个部门的数据库，需要从身份验证、资源授权访问、数据的安全性等方面全面考虑整个系统运行的可靠性。
(11) 经济性
系统在规划和实施过程中，必须立足于现状，着眼于未来，遵循“统筹规划、分布实施、整合资源”的原则，避免系统的重复建设以及资源浪费。
(12) 可扩展性
系统可以根据实际情况进行灵活的配置和组合，能方便地进行功能的调整以及系统的升级、扩展，以适应业务的不断发展和更新。
(13) 可维护性
将应用与技术分离，建设方维护人员可自行维护本系统，如人员岗位的调整、工作流 程的变化等，不需要对软件本身进行任何重新编码，通过维护模块的调整即可实现。

建设依据

4.1政策依据

1.     《国务院关于进一步加强气象灾害防御工作的意见》；
2.     《国务院关于加强气象灾害监测预警及信息发布工作的意见》；
3.     《国务院关于做好城市排水防涝设施建设工作的通知》；
4.     《住房城乡建设部办公厅、中国气象局办公室关于加强城市内涝信息共享和预警信息发布工作的通知》；
5.     《住房城乡建设部、中国气象局关于做好暴雨强度公式修订有关工作的通知》；
6.     《国务院关于推进海绵城市建设的指导意见》；
7.     《国务院关于加强城市防洪规划工作的指导意见》；
8.     《住房与城乡建设部关于城市排水(雨水)防涝综合规划编制大纲》；
9.     《国务院关于推进防灾减灾救灾体制机制改革的意见》；
10.  《国务院关于关于加强城市内涝治理的实施意见》；
11.  《住房和城乡建设部、国家发展改革委、水利部“十四五”城市排水防涝体系建设行动计划》。

4.2规范依据

1.     《水文自动测报系统技术规范》SL61-2003；
2.     《降水量观测规范》SL21—90；
3.     《水文基础设施建设及技术装备标准》SL276—2002；
4.     《防洪标准》（GB50201-94）；
5.     《水文基础设施建设及技术装备标准》（SL276-2002）；
6.     《水文巡测规范》（SL196-97）；
7.     《降水量观测规范》（SL21-90）；
8.     《水文自动测报系统技术规范》（SL61-2003）；
9.     《水位观测标准》（GBJ138-90）；
10.  《河流流量测验规范》（GB50179-93）；
11.  《水文资料整编规范》（SL247-1999）；
12.  《水面蒸发观测规范》（SL24-91）；
13.  《水文情报预报规范》(SL250-2000)；
14.  《水文自动测报系统通信线路设计规定》(SL199-97)。