城市防洪“四预”智能调度系统建设与应用

围绕太湖流域平原河网城市防洪“四预”智能调度系统建设,从算据、算法、算力、“四预”业务和信息融合共享等方面剖析了传统防汛信息化系统存在的问题,结合无锡大包围水工程智能调度系统实践,从多源数据资源集成汇聚、精细化河网模型构建和知识模型算法深度融合等方面提出了建设措施与技术途径,将滚动预报和调度预演作为核心关键技术,构建了“监测预报-动态预警-场景预演-调度预案”的防洪“四预”业务应用体系,全力打造水工程预报调度一体化防汛模式,对于加快太湖流域数字孪生水网工程和智慧水利建设具有重要的指导意义。     

流域水工程防洪调度的认识与思考

目前,流域水工程综合调度成为国家和行业发展的迫切需求,引起国家、相关行业的高度重视。防洪调度是水工程综合调度的重点和难点。从单库、库群、流域整体等方面阐述了流域水工程防洪调度的现状水平及及存在问题,并从提高预报水平、汛限水位分期与动态控制、防洪联合调度模型研发、预报调度一体化、调度决策支持技术、制(修)订相关规程规范等方面对今后工作重点提出了建议。     

水闸泵站系统预报调度一体化框架初探

基于数据驱动的水闸泵站系统预报调度一体化方法框架,从分布在不同位置的物联网遥感终端获得传感数据,包括河流水位、水质指标和小气候信息,控制中心获得这些数据后可以驱动机器学习和优化调度。其技术贡献主要包括：引入深度机器学习技术开展水量水质预报,构建LSTM预报模型准确识别引水、天气条件和水流变化的复杂动态;在水闸泵站系统优化调度过程中,利用预报系统的预备结果作为优化调度模型输入,求解模型制定水闸泵站调度方案,实现预报调度一体化。     

无锡市水情科学调度的实践与思考

近年来,太湖流域综合治理、调水引流、锡澄地区防洪除涝都取得了丰硕成果,水利工程的综合运用对区域水文情势也产生了巨大影响。通过对江南运河无锡水位站水、雨情资料的分析整理,总结了近年来锡澄地区河网水位变化的新趋势以及洪峰的新特点,对其产生的原因及其利弊进行了初步分析,并对锡澄地区的水情调度工作提出了相应的对策和建议。     

对长江流域水工程联合调度与信息化实现的思考

在总结长江流域水库群联合调度工作的基础上,从分析流域综合调度目标和调度对象节点及其与之相应的预报节点等需求入手,提出构建流域水模拟系统;从水库群的规划设计、联合运用和实时调度3个层面,按照集总与解耦相结合的思路,构建流域联合调度体系;采用参数化和模型化方法,建立调度规则库;采用基于接口服务的框架体系,将各个节点的预报模型(方案/算法)和调度模型(调节计算/优化算法)等计算模型封装成模拟器,实现预报调度一体化;引入计算机机器学习,建立预报调度案例库;最后提出长江流域水工程联合调度的总体思路,探索建立以防洪调度和水量(包括生态水量)调度为主体,集水生态调度、泥沙调度、应急调度等多目标为一体的综合调度支持系统。     

GFS降雨预报在大伙房水库实时跨流域调水决策的应用研究

分析了跨流域调水工程与水库控制运用规划成果存在的问题,阐述了实时调度中考虑预报信息的可行性。以辽宁省东水西调工程为例,通过对浑河流域"05813"洪水的模拟调度来分析规划与实时调度两种方式的差异,结果表明:考虑GFS预报信息的实时预报调度方式可以获得降低防洪安全和增加洪水资源利用率的双重效益,从工程的实时调度中优化了地区水资源的配置。本文的研究思路可以为其他跨流域调水工程的实时运行提供参考。     

长江流域水工程防灾联合调度思考

堤防、水库、蓄滞洪区、涵闸、泵站等是长江流域防洪抗旱减灾工程体系的重要组成部分,如何调度运用好水工程使其充分发挥防灾减灾效益,是一个需要不断思考的问题。总结梳理了近年长江流域水工程联合调度在规范调度管理、推进技术研究、提升信息化水平和发挥联合调度效益等方面的工作成效,并从流域超标洪水防御、调度目标多元化、预报调度一体化、综合决策智能化等角度重点分析了新时期水工程联合调度的需求,结合当前调度实际提出了下一步工作开展的几点建议。     

基于一体化管控的长距离调水工程运行管理系统构建

结合甘肃引洮供水一期工程运行管理信息化系统架构,提出了长距离调水工程一体化管控系统设计思路与原则,研究了综合管控系统体系架构并分析了长距离调水工程中水量调度优化、安全分析评估、智能化运维管理等关键技术,为后续针对大型综合性水利工程一体化管控系统的深入研究提供了工程实例。     

黄河防汛会商预演系统设计及“四预”功能构建研究

水利部提出推进智慧水利建设，加快构建具有预报、预警、预演和预案“四预”功能的智慧水利体系。针对2021年黄河秋汛洪水情况，在“黄河一张图”的基础上，搭建“数字孪生”数据底板，实现对黄河流域降雨与洪水预报、工程调度、洪水演进、洪水淹没等水旱灾害防御工作的实时预警、预报分析、调度决策、精准化预案和数字化仿真。设计了黄河防汛会商预演系统总体框架，分析水雨情监视及预报、水工程调度和洪水演进三个重点业务工作流程，开展“数据底板、预警、预报、调度、预演和预案”功能构建研究，剖析了系统实施过程中面临的技术难点，提出相应的技术解决方案。系统建成后可提供具备“四预”功能的综合性会商决策体系，提升水旱灾害防御现代化会商和管理能力。     

流域洪水预报调度通用平台研究与实践

在多预报断面和多水库对象的流域洪水预报调度中,水文预报和水库调度相互耦合,导致相关计算流程复杂。采用预报调度一体化、模型云、陆气耦合及多语言融合开发等多项关键核心技术,开发了一个适用于大流域河系洪水预报调度一体化的通用可配置平台。该平台实现了河系洪水预报调度一体化方案创建的参数化配置与高效计算,具有滚动预报、作业预报、防洪调度等多项高级应用功能,并在湖南省四水流域取得了较好的应用效果。研究成果可推广应用至其他类似流域洪水预报调度中。     

辽河流域洪水河库联合调度实践探析

文中依据精准的降雨数值预报和完善的河库洪水预报方案,在洪水预报系统中,结合河道的行洪能力和水库调度运用计划,兼顾水库蓄水兴利等因素,分析研究辽河流域河库预报调度一体化模型,有效制定了辽河、浑河、太子河河库联合调度预案.该方案使洪水灾害损失最低,洪水资源化利用率最高,为防洪减灾决策提供支撑.     

东江流域控制性水工程联合调度策略与机制探讨

近年,东江流域旱涝事件并存,防洪与供水安全形势严峻,三大水库和干流梯级电站是东江流域水旱灾害防御中的重要水利工程。收集流域水工程多年运行经验、案例、数据,综述东江流域控制性水工程联合调度在管理体制、防洪调度、水量调度等方面的研究、实践现状,通过数学模型、统计等方法,对现状调度体制与机制中存在的问题进行分析。从管理、技术、研究等角度提出建议与对策。     

调水工程网络优化设计及改造实施

大型调水工程自动化调度系统是信息采集、集中控制、调度优化、运行管理的一体化系统,网络的稳定运行是整个系统可靠运行的基础和保障。本文以典型案例为基础,对调水工程网络优化设计及改造实施的全过程进行分析,并提出相关注意事项等,具有很强的借鉴意义。     

流域河系洪水预报调度一体化研究与应用

根据流域内多预报断面和调节水库对象的上下游关系,采用拓扑概化的方式,结合洪水预报、水库调度及洪水演进模型的结构,通过对拓扑对象的分类及模型参数化配置,并基于模型云计算服务技术,实现流域河系洪水预报调度的一体化及无缝耦合,提高了河系洪水预报调度一体化方案创建和模拟计算的效率。     

水电厂气象水文综合预报调度模型的建立与应用

水电厂气象水文综合预报调度模型整合了降雨预报方案、中长期水文预报方案:洪水预报方案、水库优化调度方案等现有模型系统.降雨数值预报接入水库预报调度系统后,延长了来水预报预见期,结合文中研究的优化调度模型,使水电厂能够提前调整发电计划、调度方案,增加了水电厂的发电效益和水库的防洪减灾社会效益.     

流域水工程联合调度平台

正成果概况流域水工程联合调度平台由长江设计集团有限公司全力打造。该平台以支撑数字孪生长江建设、实现控制性水工程防灾智能联合调度为核心目标,建立了面向防灾调度全过程的决策计算分析应用功能体系,并创新研发了水利业务数字孪生建模平台、水工程联合调度辅助决策系统等产品,以"数字化场景、智慧化模拟、精准化决策"为导向,全面支撑流域防洪预报、预警、预演、预案要求。     

大型水电系统实时洪水预报模型在天生桥一级水电站的应用

介绍了大型水电系统实时洪水预报与调度模型（简称D模型）的原理，以及该模型在天生桥一级水电站洪水预报及梯级联合调度中的应用。应用效果令人满意，是D模型在中国西南岩溶地区大型水电站的又一成功实例。     

驮娘江威后水电站水情河库预报调度一体化研究

论述了百色市驮娘江威后水电站水情河库预报调度一体化系统研究的总体目标、技术路线、水文预报方案构建、预报断面方案参数率定。并简要介绍了调洪调度软件的开发及应用情况。     

流域防洪预报调度一体化系统若干关键

针对目前我国主要流域防洪预报调度信息化平台建设中普遍存在的数据处理效率低下、资源共享能力偏弱、软件通用程度欠缺、立体化功能不全等不足,基于面向大数据平台的网络化服务理念,设计开发了流域防洪预报调度一体化系统。介绍了该系统的总体设计方案,并重点阐述了面向对象的大数据封装、河网空间拓扑关系概化、契约模式的网络服务构建以及基于JSON的海量数据传输等关键技术。系统在长江流域防洪预报调度决策中的成功应用验证了其可靠性、实用性和扩展性。     

水文水动力学耦合模型在三峡梯级调度中的应用

以三峡水情数据库为基础数据来源,建立了三峡与葛洲坝水文预报与水流模拟系统。该系统以三水源新安江模型和API模型基于报汛站和遥测站两种数据源提供三峡区间5 d的水文预报数据;以一维水动力学模型和水文预报结果结合三峡、葛洲坝两枢纽调度参数模拟两水库的洪水演进过程;以平面二维水动力学模型模拟两坝间的水流细节;以多方案管理方式实现各调度预案的比较和优化。系统可为三峡、葛洲坝梯级调度提供5 d的实时水情预报,前3 d精度较高。本系统已安装在中国三峡开发总公司梯级调度中心正式运行,为三峡和葛洲坝枢纽的实时调度提供科学依据。