引汉济渭工程运行调度模式研究

从引汉济渭工程运行调度的实际需求出发,设计了工程运行调度新模式并集成实现。基于Hadoop搭建工程运行调度大数据服务平台,基于数字地球构建了工程运行调度可视化仿真系统,基于云服务架构建立工程运行调度应用支撑平台,以主题、组件、知识图为牵引建立了工程运行调度应用支撑库,基于数字地球和应用支撑平台构建了工程调配水一体化数字水网,基于平台、数字水网、组件、知识图搭建了工程运行调度主题业务应用,实现了运行调度业务主题化云服务。该模式技术理念先进,应用灵活方便,适用性强,可为工程运行调度提供重要技术支撑,具有良好的应用前景。     

江苏省数字孪生水网建设总体构想与先试经验

智慧水利体系已经迈入数字孪生水利建设的新阶段,对于推动水利高质量发展具有重要的现实意义。结合江苏省河湖水系特点与水利管理治理工作实际,依据相关试行标准规范,结合数字孪生江苏省太湖地区典型水网工程先行先试项目,从数字孪生水网建设框架、总体要求、信息基础设施、数据底板、模型平台、知识平台、智能中枢和业务场景等方面提出了建设需求与要求,形成了江苏省数字孪生水网建设的总体构想,从项目建设中总结经验,探索数字孪生水网建设路径。实践表明：数字孪生水网建设总体技术要求具有可操作性和指导性,可为江苏省乃至全国数字孪生水利建设提供参考和借鉴。     

太子河流域环境流量保障管理系统平台构建及示范应用

本文依托辽宁省水资源管理系统,集成以环境流量计算与评估预警模型为核心,基于数据库技术、GIS技术和三维可视化技术的太子河流域环境流量管理系统,形成具有流域水环境系统仿真情景展示、模型驱动、信息查询、成果科学可视化与动态演示、流域环境流量保障决策支持等功能的流域水资源管理业务化平台。该平台可为管理部门提供决策依据。     

基于SWAT模型的流域水环境管理及预报系统

基于SWAT模型的流域水环境管理及预报系统是一个以地理信息系统(GIS)和数据库管理系统为开发平台,通过与SWAT分布式水文模型的集成,面向管理和决策层的可视化动态信息系统。本系统利用SWAT分布式水文模型对水资源水环境进行综合评价和预报,并结合GIS技术实现了流域管理的可视化和辅助决策功能,实现流域水环境的信息管理与查询,来为管理部门提供有效、直观的决策信息。     

数字孪生水库的设计思路和效益分析

针对水库在运行管理过程中存在设施落后、技术人员稀缺、信息化水平低等问题,本文基于数字孪生技术,提出了数字孪生水库的建设构想。在现有信息采集、通信网络、计算存储等基础上,运用三维建模技术建设水库L3级数字底板,利用可视化技术,辅助调度与决策支持模型,实现枢纽工程运行状态的可视化展示以及科学管理。通过数字孪生水库系统的构建,不仅能够提供全面完整的水库实时动态监测数据,还能为水库后期日常安全管理与安全运行提供支撑服务。     

基于Cesium的WebGIS流域虚拟场景搭建

为了在Web端更直观展示三维数字流域可视化信息,结合广泛运用于实际工程项目的倾斜摄影技术、BIM模型、WebGL可视化等前沿热点技术,介绍了基于地图引擎Cesium搭建流域虚拟可视化场景环境的方法。Cesium是一个基于WebGL的开源三维地图引擎,它解决了传统插件式Web三维虚拟场景兼容性差的问题,实现跨平台三维流域信息Web端流畅加载。采用Java Script与WebGL为开发语言,基于B/S架构,采用缓存下载、切片技术实现地形与影像的集成加载;采用3DMAX、Revit、Super Map iDesktop等工具实现倾斜摄影模型与精细模型的转换与集成加载;采用nginx反向代理,Ajax异步调用技术实现水情信息的集成可视化;最后达到了流域多种信息集成显示的效果,对基于Web的流域仿真具有较好的参考价值。为流域模拟仿真WebGIS平台探索了快速智能的搭建方案。     

大流域水文监测模拟与可视化实现

针对传统的水文信息系统难以集成多源信息,且实时性与三维可视化能力不足的问题,基于数字地球平台技术,设计开发了面向水文大流域的水文监测、分析和模拟的三维可视化服务平台。根据水文数据的特点,对功能模块与基础组件进行重新设计,对相关数据和水文模型进行服务发布,并将服务层统一集成到三维可视化平台中。在三维可视化环境中实现了水文信息的集成应用与三维展示,可为水文管理和研究人员提供一个三维可视、人机交互的操作环境。     

夹岩数字大坝系统在工程精细管理中的应用

夹岩水利枢纽工程面板堆石坝建设过程中涉及众多动静态信息,如何综合集成这些信息,为工程建设管理与大坝运行提供全面准确的信息支持,是工程建设中需要解决的重要技术问题。结合夹岩工程特点与需求,研制开发了夹岩数字大坝系统,对大坝建设过程中的质量、安全、进度等信息进行动态采集,构建了基于B/S模式的大坝综合信息集成平台和三维虚拟模型,动态耦联工程建设信息、三维场景和无人机航拍全景,实现了夹岩大坝建设多源信息的可视化、虚实化管理与数字化归档,为参建各方对工程进行精细管理,以及大坝运行后的健康诊断提供了信息应用和支撑平台,从而为创新工程建设管理手段、打造优质精品工程提供强有力的技术保障。     

数字航道构建研究——以赣江樟树南昌河段为例

提出了构建"数字航道"的理论体系、框架结构以及数字航道实现的关键技术,以赣江下游(樟树-南昌)河段为对象;讨论了"数字航道"在赣江航道的实现;采用系统理论初步开发出基于GIS的航道管理维护模块、河床演变分析模块和一、二维水流泥沙数学模型与GIS的集成,为航道整治工程设计与规划决策支持提供了科学依据.最后采用三维可视化技术作为航道虚拟现实的实现手段,在航道DEM数据基础上开发了赣江下游航道与整治工程的虚拟仿真.     

江苏数字孪生水网建设与预报调度一体化应用初探

江苏省地跨长江、淮河两大水系，省内有太湖、洪泽湖和大运河、南水北调东线等重要河湖及工程体系，在国家水网格局中占据重要地位。数字孪生水网建设是新阶段江苏水利高质量发展的重要举措和实施路径。依据江苏省河流水系特点与水利管理工作实际需求，在问题剖析的基础上阐述了数字孪生水网建设思路。以江苏省太湖地区为例，以河网模型为核心，初步构建防洪“四预”功能体系，探索基于江苏数字孪生水网框架的水工程预报调度一体化应用，推动水网建设与智慧应用。     

流域水生态承载力与总量控制技术集成系统研究

本文根据流域水生态承载力研究中的需求,提出基于水生态功能分区、流域总量控制管理的集成系统总体架构,建立流域水环境系统综合数据库,研发适宜流域水环境综合管理的流域数字水环境系统多种可视化技术;将流域水生态承载力和总量控制的模型、数据、方案等成果与三维数字流域技术相结合,构建基于三维数字流域技术的流域水生态承载力与总量控制技术集成系统。该系统以流域水环境系统为核心,着眼全局用数字化的手段刻画整个流域,覆盖全流域的整体模型作为基础模拟流域的环境现象和过程,处理大量的流域信息,这些信息包括流域水文水环境信息、流域水工程信息、流域经济社会发展信息,以模拟流域水文循环过程、水化学过程、经济社会发展及污染排放过程等关键过程,揭示流域污染源迁移转化和水体水质响应变化的规律,服务于流域水环境管理实践。     

京津冀三地水资源协同保护现状及对策建议

京津冀协同发展是中央在新的历史时期提出的重大国家战略。2014年初和2017年初,习近平总书记先后两次在北京考察工作时就京津冀协同发展做出重要指示。近年来,京津冀三省市为京津冀水环境的共同改善,在跨省市水资源调配、水污染防治联动机制、跨省市流域综合治理等方面开展了大量工作,但是同时也面临着流域治理缺乏统一规划和综合治理理念、跨省市补偿机制尚未建立、流域管理机制不健全等制约三地持续健康发展的共同难题。针对上述问题,从制定统一水资源保护规划和空间管控规划,联手建设京津冀水资源保护区、建立省际生态水量水质补偿机制、完善流域机构职能、加强依法管理以及加强三地水环境科技协同等方面展开了分析研究,随之提出了一些政策性建议,可为今后京津冀三地水环境逐步改善,营造出人水和谐、生态友好、繁荣发展的美丽的京津冀提供技术支持。     

水利数字地球基础平台构建及其应用

以3S集成技术为基础,面向水利应用服务给出1个水利数字地球基础平台的构建方法,解决GIS信息融合、影像金字塔构建等问题,构造1个具有互操作能力的一体化应用服务环境,完成对水利业务数据的进一步直观展示,并在调水移民工程的信息管理系统中加以应用,为水利信息化中数字地球技术的应用及虚拟现实平台建设提供一定的可借鉴经验。     

京津冀地区水-经济-生态耦合协调发展特征评价

运用耦合协调度模型评价了2006—2019年京津冀地区水资源-经济社会-生态环境的耦合协调发展状态,并利用灰色关联法分析了影响京津冀地区耦合协调发展的主要因素。结果表明:2006—2019年京津冀地区水资源-经济社会-生态环境耦合协调发展水平总体呈上升趋势;京津冀地区和北京水资源系统持续滞后,天津水资源和生态环境系统交互滞后,河北处于经济社会系统滞后的状态;北京始终处于耦合协调发展最好水平,天津其次,河北耦合协调发展缓慢;水资源总量和地下水储变量是影响京津冀地区耦合协调度最重要的因素,人口变化情况次之。     

流域视角下京津冀水污染协同治理路径探析

京津冀协同治理水污染是海河流域建设的核心与立足点,探寻三地联防、联控、联治措施与协同机制是解决水污染问题的关键。在系统梳理三地分治水污染的局限性和区域协同治理的有效性的基础上,提出"扎实区域协同、迈向流域共治"的流域化治理理念。通过剖析海河流域治理瓶颈,发现瓶颈主要在于:资源型缺水和水质型缺水的双重水资源压力,流域权威机构和顶层立法缺失的管理矛盾,以及局部性工程和阶段性补偿的治理局限。针对上述问题,从流域资源保障、管理机制和治理模式方面提出一体化实现路径,即从统筹配置水资源量、制定流域水环境目标、重塑流域管理机构、确立统一流域法体系、发展一体化治理模式、深化多元长效补偿机制6个方面,解决跨区域水环境治理工作中合作不彻底的问题。流域一体化理念及其实现路径的研究可为海河及类似跨界流域的水环境治理提供参考。     

太湖流域典型区域水生态环境系统模拟平台研究

针对流域水环境管理数字化和业务化的需求,基于地理信息系统、数字可视化和计算机仿真技术,在.Net框架下采用C#语言,开发出太湖流域典型区域数字水环境系统平台.该平台以水生态环境模拟模型为核心,面向数据和用户、界面友好、方便操作,解决了模型输人复杂易错、数据管理困难、模拟结果可视性低的问题,将水生态环境模型和GIS功能无缝连接.实现了对流域环境过程的长期连续模拟预测和仿真演示.可为流域水环境管理和水污染防治提供技术支撑.     

智能水网国际实践动态及启示

水网工程是针对"自然—社会"二元水循环过程实施调控的客观基础。随着信息化和数字化计划的发展,许多国家将建设"智能水网"作为治水实践的重要抓手,一些高新技术企业也都致力于研发"智能水网"技术。美国、澳大利亚、以色列和韩国等国家积极规划和建设集水资源配置工程与信息化调控管理为一体的国家和区域的"智能水网"工程建设,着力研发水情监控与模拟、用水精细化量测、供水自动化控制、水处理等"智能水网"技术,这些国际的实践探索对于我国"智能水网"工程的建设具有重要的借鉴意义。     

数字流域中的水环境信息化关键技术

数字流域是我国流域管理的发展方向，是流域现代化管理的重要技术手段．水环境信息化作为数字流域的重要组成部分，提供了对流域水环境进行监测、管理、分析、控制的综合手段．文中提出了流域水环境信息化综合系统的结构，分析了流域水环境信息化的关键技术，对其中的主要环节进行了讨论．     

The Management of Urban Water Conflicts in the Metropolitan Region of São Paulo

Abstract

In Latin America, after the democratization process in the 1980s, public pressure imposed new models of management in the water sector. These new models have been extremely successful in making the political class more aware of the water problem, as illustrated by the Brazilian example. Public pressure forced congressmen to propose a new Federal Constitution in 1988 in which environmental and water issues are explicitly considered. This paper discusses the technical, legal, and institutional aspects of integrated water management in the Upper Tiet[etilde] basin in the metropolitan region of São Paulo, with 16.5 million inhabitants and the largest industrial complex in Latin America. Emphasis is placed on the conflicting interests of upstream and downstream groups in the basin. A successful experiment of integrated water resources planning on a watershed basis is described, where modern decision support systems technology is combined with effective public participation.     

用水竞争力指数评价方法及其应用研究

水资源短缺加剧了区域、行业间水资源竞争的程度,影响了水资源的演变格局,也对水资源供需管理提出了新的要求。为了定量化描述用水竞争现象,辨析了用水竞争力概念、内涵及其驱动因素,引入了用水竞争力指数（WCI）,并采用驱动增长率、刚性需水量、用水效益和用水紧缺程度四类指标构建了用水竞争力评价模型,以京津冀地区为例,定量分析得到京津冀地区2001—2015年农业、工业和生活分行业多年平均用水竞争力指数分别为0.09、0.17和0.56,其中生活用水竞争力指数最大并长期保持增长趋势,成为影响京津冀地区用水竞争力的主要行业,其次是工业用水竞争力指数,但呈波动性变化特征,农业用水竞争力指数最小但呈持续增加的趋势。