基于物联网理念的流域智能调度技术体系刍议

针对流域调度面临着监测信息不全面、传输效率低下、计算速度远远不能满足实际要求等问题,物联网技术的出现改变了这一局面,为流域调度发生突破性进展奠定了坚实基础.以此作为出发点,总结分析了流域调度的特点和要求,以及现有调度系统存在的问题,并探讨了物联网技术与流域调度的联系.以保障防洪、供水、生态、能源、航运和工程等安全为目标,提出了基于物联网技术的流域智能调度技术体系,对流域智能调度中的智能感知、仿真、诊断、预警,调度、处置、控制、综合指挥平台、数据处理和运维等关键技术进行了研究.最后在物联网技术的基础上,结合流域信息化的发展趋势和数字流域的建设,提出了"智慧流域"的概念.     

基于MAS的流域实时防洪智能调度系统架构设计

针对传统的流域防洪调度决策支持系统"智能性"不足问题,基于Multi-Agent System(MAS)理论与技术,建立了流域实时防洪智能调度系统架构。具体来说,按照流域防洪系统多Agent分解模式,将流域防洪系统分解成相对独立、有限联系的若干智能体,提出了单体功能Agent的组成与设计方法,建立了多Agent系统的组织与运行机制,以及不同层级Agent之间的通信方式等。这一体系架构为实现流域防洪调度"智能化"开辟了一条新的途径。     

基于虚拟现实与物联网技术的水闸 智能调度系统研究

通过系统地分析当前水利工程信息化建设一般模式及存在的问题,提出了综合运用虚拟现实技术和物联网技术进行水闸工程智能调度系统的建设思路。运用专业水文模型对遥测数据进行分析与计算,有效地实现了水闸调度方案的智能优选。研究发现,以虚拟现实技术和物联网技术为基础的水利工程信息化建设模式,对实现水利工程设施管理的调度智能化和决策科学化具有重要的科学研究意义和工程应用推广价值。     

大数据驱动的流域洪涝灾害智能决策引擎关键技术研发

为减少流域洪涝灾害造成的生命财产损失，围绕水利、生态环境、应急管理、住建等行业流域洪涝灾害治理需求，依托大数据技术解决流域洪涝灾害治理过程中存在的感知监测、预测预报、调度优选、决策预演难题，形成一套完整的流域洪涝灾害智能化决策引擎，包括流域水位识别引擎、流域洪水预报产流引擎、流域工程智能调度引擎、流域数字孪生决策引擎，实现智能感知、智能预报、智能调度、智能决策，从而助力增强流域数字治理能力，为数字防灾、数字兴利、数字强国提供有力支撑。     

面向生态环境保护的三峡水库调度实践与展望

长江上游已建成三峡、溪洛渡等巨型控制性水库并投入运行,对长江河流生态环境正在产生不可逆转的多方面影响;同时,长江经济带绿色发展对如何协调好经济发展与生态环境保护之间的关系提出了新要求,为此,有必要重新审视以三峡为代表的流域水库生态调度的内涵,为长江流域保护和长江经济带可持续发展提供保障做好技术支持。以三峡水库为重点,分析总结了自三峡水库建成以来生态调度的实践及其特点,在坚持生态优先的长江经济带绿色发展的新要求下,分析提出了对流域生态环境的认识、生态调度理念和技术以及水库调度管理等方面尚待解决的问题,并以问题为导向,梳理了三峡水库各时期、各区域面临的生态环境保护需求,提出了贯穿三峡水库调度全年过程的生态调度目标体系,形成了以生态环境保护为边界条件的三峡生态调度新思路,并总结提出了未来一段时期内三峡水库生态调度重点研究方向。     

物联网在水资源管理方面的应用技术初探

介绍了物联网的基本概念和当前在水资源管理方面的初步应用,首次提出了＂水资源智慧网络＂的概念,由感知（节点信息采集层）、传输（信息传输层）、应用（应用平台层）3个层面的系统组成,并提出了实现所需要的传感、无线组网、应用支撑平台等关键技术,介绍了水资源智慧网络在水环境智能监测、计量、调度和管理方面的具体应用,分析了具体应用中所面临的技术标准化、行业、地区、部门之间的壁垒、传感器核心技术等瓶颈。     

海河流域水资源调度简介及调度模式分析

海河流域水资源短缺,水污染和生态恶化问题日趋尖锐。在合理配置流域水资源的前提下,对如何强化流域水资源调度管理以保障经济社会发展提出了新的要求。旨在通过对海河流域水资源调度实践的分析,提出流域水资源调度管理的几种模式,对流域开展水资源调度的模式选择提出建议。     

面向省级电网的跨流域水电站群发电优化调度系统的关键技术实现

以多个省级电网跨流域水电群发电优化调度系统为背景,从工程实用性出发,在分析国内外现有库群发电优化调度技术基础上,运用计算机科学、人工智能技术,提出了能够求解复杂跨流域梯级水电站群发电优化调度系统的时空解析技术,主要包括描述梯级电站拓扑结构的有向图技术、条件约束自动设置的智能记忆方式及脚本控制技术、可扩展的优化算法接口设计及基于共享模型的MVC模式图表联动及梯级联调技术,开发了包括中长期径流预报、长中短期发电优化和实时调度的跨流域水电站群发电优化调度系统,本技术在福建、云南、贵州3个省级电网得到成功应用。     

红水河流域洪水预报调度预警一体化技术

针对红水河流域洪水预报预警现状及存在的问题,开展了全流域洪水预报调度预警一体化技术研究。提出了红水河流域洪水预报、调度、预警的一体化技术体系,创新集成广西山洪灾害调查评价成果,首次建立了红水河流域洪水预报调度预警一体化平台。形成了基于山洪灾害调查评价成果的降雨和洪水预报技术、流域洪水模拟演进技术、流域淹没敏感点预报方案和淹没敏感点淹没指标的防汛洪水调度技术。     

面向省级电网的跨流域水电群发电优化调度系统的关键技术实现

我国水电系统经过近二十多年快速发展，已经形成了规模庞大、调度关系复杂、需要综合利用多种调度方法和技术求解的跨流域、大规模水电站群发电优化调度系统，如何构建科学、高效、方便、实用的决策支持系统是亟待解决的关键科学技术问题之一。以多个省级电网跨流域水电群发电优化调度系统为背景，从工程实用性出发，在分析国内外现有库群发电优化调度技术基础之上，运用计算机科学、人工智能技术，提出了能够求解复杂跨流域梯级水电站群发电优化调度系统的时空解析技术，主要包括描述梯级电站拓扑结构的有向图技术，条件约束自动设置的智能记忆方式及脚本控制技术，可扩展的优化算法接口设计及基于共享Model的MVC模式图表联动及梯级联调技术，开发了包括中长期径流预报、长中短期发电优化和实时调度的跨流域水电站群发电优化调度系统，并在福建、云南、贵州三个省级电网得到成功应用。     

松辽委水利信息化建设实践与展望

松辽水利委员会（以下简称松辽委）信息化工作在＂十一五＂期间,取得了一定成绩。特别是随着松辽委国家防汛抗旱指挥系统一期工程、松辽委电子政务（一期）工程项目、嫩江右侧水情自动测报系统、亚行贷款项目松花江洪水管理系统等方面建设的完成,在水利信息采集、收集、传输、存储、决策等方面,实现信息资源管理自动化和共享,提高了工作质量和效率,为各级领导提供决策支持,为松辽委行使流域水资源统一管理职能提供现代化的技术支撑,促进了流域管理现代化,使流域水行政管理水平产生质的飞跃。详细阐述了松辽委信息化的建设进展和已经实现的信息资源整合,并对松辽委下一步的信息化工作进行展望。     

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．     

GEF海河流域水资源与水环境综合管理知识管理系统

GEF海河流域水资源与水环境综合管理知识管理系统是GEF海河项目的核心内容之一,是海河流域水资源和水环境管理信息的存储、管理和共享交换中心;利用先进的3S（GIS/RS/GPS）和IT技术,建设流域水资源与水环境知识共享平台,实现海河流域水利与环保部门之间的信息交流与共享;以遥感监测ET为管理措施、水功能区为管理单元、水权为管理核心、模型为支撑工具、取水许可与排污许可为控制手段,构建海河流域水资源与水环境综合业务管理系统;该系统的建设为加强海河流域水资源与水环境综合管理,促进各级水行政管理部门间的协调合作,改善海河流域水资源与水环境状况提供了重要的技术手段和成功经验。     

淮河流域重点水利工程信息监视系统概述

针对淮河重点水利工程水利信息化建设存在的问题,建立统一的信息管理平台,构建水利工程信息监控系统.系统构建在地理信息、视频监控技术和自动控制平台基础上,将工程建设、实时工情、实时监控视频和水雨情数据等信息进行发布和分析,向用户提供可靠的信息展现.水利工程信息监控系统为淮河水利防洪减灾等工作,提供美观、通俗人性化的操作系统,?满足淮委防汛调度、闸坝及河道堤防管理等技术层面的需求.     

海河流域水资源脆弱性及其评价

水资源脆弱性是评价水资源系统对自然条件变动或人类开发利用影响承载能力的重要指标,其评价对于水资源保护工作非常重要。从自然因素、人为因素、综合因素三方面给出13个指标,利用层次分析法确定各指标的权重,综合相关研究及经验确定各指标的标准值,综合进行区域水资源脆弱性评价。以海河流域为例开展了实例研究,海河流域现状的水资源脆弱度为59.7,属于中度脆弱区;在未来气候变化条件下,经过人工水资源调控措施,海河流域2020年、2030年水资源脆弱度分别为58.64、58.63,证明水资源调控措施将会改善海河流域水资源条件。该方法对流域级水资源系统的脆弱性评价有重要意义。     

黄河流域水资源多维临界调控研究

以黄河水资源可再生性和可持续性发展理论为指导，分析了黄河流域多维临界调控措施、方案；基于协同学原理和耗散结构理论，应用系统科学的方法，建立了黄河流域多维临界调控仿真模型；通过对黄河水资源分配进行大量模拟研究，实现了黄河流域水资源优化配置，以期实现黄河水资源的可持续发展。     

长江流域水资源预测技术

水资源预测作为现有水文、气象预报的一种拓展，必须以现有水文、气象预报手段为基础，充分利用现有的信息化技术，从气候、地理、水文水资源、水环境保护等不同领域对影响水资源变化的诸多因素进行综合分析，构建水资源预测信息平台，加强对气候、水资源等方面的基础性分析研究，开展短期气候预测技术应用研究。开展长江流域水资源预测还需要结合流域内经济发展指标，对长江流域可供水资源、工农业用水、居民生活用水、生态环境用水需求量、水质监测等信息进行收集整理和分析，通过对长江流域或流域内某一地区未来降雨量的预测，对该地区可能形成的地表径流量、水质等作进一步预测，并分析其与用水需求量之间的基本规律和经验关系，建立适合长江流域水资源预测模型，并对流域内重点区域水资源质、量在未来一定时间尺度内的变化趋势进行预测，建立相应的水资源供需关系的预警机制。目的是更好地合理利用水资源、优化水资源配置，为长江流域经济和社会的可持续发展提供强有力的技术支撑：     

德国WASY流域水资源信息管理系统在太湖流域的应用

介绍了德国WASY流域水资源信息管理系统（WISYS）的软件架构、数据库结构和主要功能;针对太湖流域实际和流域水资源综合利用信息管理的要求,充分借鉴和吸收了WISYS软件系统的设计理念和技术思路,定制了太湖流域水资源综合管理系统;通过消化与应用开发,总结了WISYS软件的特色,可为水资源信息管理系统的建设提供借鉴。     

A Microeconomic Perspective on Water Resources Management: Analyzing the Effects on Optimal Land Rents Along a River Basin

Water scarcity is becoming an increasingly relevant issue in many regions of the world as demand for water continues to grow. As a result, the need for finding measures that efficiently allocate increasingly scarce water resources has become a primary topic on the agendas of many water resource management authorities. This paper presents an innovative approach that provides further insight into the connection between hydrological, environmental, and economic aspects along a river basin. In short, it analyzes how land rents along a river basin are affected by managing water pollution along a river basin, given certain hydrological characteristics of the river basin. Results show that, without the implementation of a water management system to control water quality, the negative external effects of upstream water discharges on downstream locations can be internalized through a decrease in downstream land rents. However, the analysis presented in this paper also reveals that it is not only the absence or the presence of a water management system that has a significant impact on the real estate market along the river basin. Moreover, the market outcome also varies with the type of water resources management system implemented.