"数字黄河"工程建设的必要性与可行性

建设“数字黄河”工程是我国水利信息化建设的要求。“数字黄河”工程的实施,将对黄河治理开发与管理的数据资源进行统一规划和建设,使管理与决策能够建立在丰富、全面的信息基础上,增强对流域宏观把握的能力,从而提高管理与决策的时效性和科学性。当前,信息技术飞速发展,黄委的信息化工作虽然已经有了一定的基础,但是应用的广度和深度还很不够,防汛减灾、水土保持、水量调度和工程建设与管理等部门都已在自己的业务工作中明确提出了对这些技术的迫切需求和应用设想。因此,建设“数字黄河”工程是实现黄河治理开发与管理现代化的关键措施和必由之路,不仅十分必要,而且非常迫切。     

"数字黄河"工程建设推动黄河水利现代化进程

“数字黄河“是“原型黄河“的虚拟对照体,是借助信息技术等现代化手段采集基础数据,对全流域及相关地区的自然、经济、社会等要素构建一体化的数字集成平台和虚拟环境.“数字黄河“工程从2001年开始建设,2003年4月水利部正式批复了“数字黄河“规划.在总体规划下,黄委明确了“数字黄河“工程的近期目标,并对各个组成部分进行科学全面的总体设计,明确了工程建设方法与步骤.目前,“数字黄河“工程蓝图绘就,框架体系基本建成,六大业务应用系统建设取得可喜的进展,在黄河治理开发中已初见成效.     

"数字黄河"工程建设的重要作用

在对“数字黄河”工程建设如何提高黄河防洪减灾、水资源开发利用与保护、水土保持生态环境监测、水利工程建设与管理等方面的现代化水平进行分析的基础上，指出了“数字黄河”工程具有提高快速反应能力、增强决策的科学性和准确性、实现信息资源的高度共享、提高水行政工作质量和效率以及增强社会参与等重要作用，它的建设将产生巨大的社会效益和经济效益。     

建设“数字黄河”工程

“数字黄河”工程是借助全数字摄影测量，遥测，遥感（RS）、地理信息系统（GIS），全球定位系统（GPS）等现代化手段及传统手段采集基础数据，通过微波，超短波，光缆，卫星等快捷传输方式，对黄河流域及其相关地区的自然，经济，社会等要素构建一体化的数字集成平台和虚拟环境。在这一平台和环境中，以功能强大的系统软件与数学模型对黄河治理开发和管理的各种方案进行模拟，分析和研究，并在可视化的条件下提供决策支持，增强决策的科学性和预见性。建设“数字黄河”工程，是实现黄河治理开发和管理现代化的关键途径，包括数据采集，数据传输，数据存储及处理，数学模拟和决策支持5个环节，以及防汛减灾，水量调度，水质监控，水土流失治理与监测，水利工程运行与管理，电子政务，黄河网等7方面的内容。“数字黄河”工程的基础平台包括通信网络，计算机网络和基础数据库。要保证“数字黄河”工程的顺利实施，必须统一组织，做好规划，确保投入，应用牵引。     

黄河"数字工管"系统建设

“数字工管”是“数字黄河”工程六大应用系统之一。主要由信息采集与传输、业务应用等部分组成。业务应用分工程建设管理、运行管理、安全监测、安全评估、维护管理5个系统。系统建成后，可实时掌握和了解工程运行状态，评估工程安全状况，自动生成工程维护方案，并在可视化的条件下为工程管理提供决策支持，增强决策的科学性和预见性。     

浅谈"数字黄河"工程项目验收

“数字黄河”工程复杂而庞大,其项目验收工作是项目实施建设的重要阶段。通过分析“数字黄河”工程项目验收类型,结合“数字黄河”工程验收实施经历,提出了“数字黄河”工程验收工作有关验收依据、职责、工程质量检测和遗留问题处理等关键环节的处理措施。     

"模型黄河"工程建设的作用与效益

“模型黄河”工程建设是实现维持黄河健康生命体系的重要手段。借助于“模型黄河”工程，不仅能够深化对黄河规律的认识，提高治黄的科技含量，使黄河水利工程投资更加经济、合理，为“数字黄河”工程提供物理参数，而且可增强社会对黄河治理的参与性，集中国内外的智慧来建设黄河，最终实现“维持黄河的健康生命”。     

"数字黄河"工程标准体系建设

“数字黄河”工程标准体系建设，就是在国家及水利行业相关标准体系的指导下，参照相关国际标准和先进技术标准，结合“数字黄河”工程建设的实际需要，形成适应“数字黄河”工程建设的标准体系，以规范和指导“数字黄河”工程的建设。“数字黄河”工程标准主要由术语、信息分类和编码、规划设计、信息采集、信息传输与交换、信息存储、信息处理、管理、安全、地理信息等10类标准组成。在“数字黄河”工程标准体系建设过程中，要加强标准体系的管理、加快标准的研制进程、加大标准的执行力度、制定与标准实施相配套的政策。     

黄河"数字防汛"建设

黄河“数字防汛”工程建设就是利用遥测、遥感、地理信息系统和三维数字模拟等科技手段，在高速宽带计算机网络的基础上，建成先进实用、高效可靠、覆盖黄河流域重点防洪地区的包括暴雨洪水预警预报、洪水水沙调度、防汛组织指挥、洪水水沙演进、抢险减灾等方面的具有三维可视化数字虚拟会商环境的防汛减灾系统。要保证该工程的顺利实施，必须对人员、资金、技术、设备和计划进度等方面进行全方位的管理。     

"数字黄河"工程建设实践与效果

“数字黄河”旨在集成利用信息技术，构建面向黄河流域及其相关区域的自然、经济、社会等的数字集成平台，并在此基础上通过建立业务应用系统及数学模型系统形成模拟分析和研究黄河问题的虚拟环境。目前，“数字黄河”一期工程已经建成．并开始发挥效益。     

建设"模型黄河"数字化工程

“模型黄河”数字化就是利用计算机技术、通信网络技术、室内GPs技术、地理信息技术、自动测控技术、虚拟仿真技术等,实现“模型黄河”试验数据采集的自动化、传输的网络化、管理的集成化、试验过程管理的智能化、试验办公的电子化;“模型黄河”数字化工程建设构建的数字集成平台最终将实现与“原型黄河”、“数字黄河”的资源共享、联合互动、互为作用。“模型黄河”数字化工程的建设是必要和可行的,其总体框架包括三大功能部分,即基础设施、专业服务平台和应用系统;5个逻辑层,即信息采集层、信息传输层、数据存储层、专业服务平台层和应用系统层。     

黄河基础地理信息平台建设与应用

为了避免"数字黄河"工程基础设施建设中,地理信息数据的重复采集和地理信息功能的重复开发,建设了黄河基础地理信息平台。该平台的建设内容包括地理信息标准、基础地理数据存储与管理平台、基础地理数据库和基础地理信息系统4部分。平台采用数据层、中间层和应用层三层结构搭建,集一体化数据编辑、多源数据集成、COM组件、Web-GIS、三维GIS、中间件等技术于一体,实现对黄河基础地理信息的存储管理、发布显示、三维仿真等操作。黄河基础地理信息平台在治黄中的应用主要体现在三方面:提供了全面、可靠、标准的黄河基础地理信息数据;提供了基于网络的地理信息浏览、显示、查询、分析等功能;提供了标准的地理信息服务中间件等。     

"数字黄河"工程规划项目综述

"数字黄河"工程规划是"数字黄河"工程建设的基础工作.项目实施中,通过调研,统一了对"数字黄河"工程的认识;在"需求牵引,应用至上"的建设原则下,开展了"数字黄河"工程需求分析;遵循"以我为主,博采众长"的编制原则,编制了<"数字黄河"工程规划>.该<规划>是一个科学的、具有可操作性的规划,是我国第一个得到水利部批复的"数字流域"规划.规划成果包括"数字黄河"工程规划报告以及数字防汛、数字水资源管理与调度、公共基础信息采集、计算机网络、数据中心以及信息资源调查与整合等11个专题规划报告.今后<规划>的实施,首先要结合实际,制定规划实施方案;二要加快基础平台建设,促进信息互联互通;三要应用牵引,推进重点应用系统建设;四要逐步完善标准体系,加强标准化建设.     

黄河基础数据库建设

数据库系统是当今计算机信息系统的核心，黄河基础数据库在黄委信息化中属于信息基础设施的范畴，也是黄河专业应用与信息服务系统的基础。规范、整合黄河的信息资源，建设黄河基础数据库系统，将为黄委信息化建设奠定基础。     

"模型黄河"工程规划项目综述

为推进治黄现代化进程,黄河水利委员会党组提出了加大治黄科技含量,着力建设“原型黄河”、“数字黄河”和“模型黄河”的科学治黄新理念。通过“模型黄河”工程建设,可以直观地再现“原型黄河”,从而利用实体模拟的方法对黄河的基本规律和治理方案加以研究,并可为“数字黄河”工程建设提供物理参数。“模型黄河”工程建设是一个复杂庞大的系统工程,为使“模型黄河”工程建设作到科学、合理,遵循“立足黄委、多方参与、专家咨询”的原则,编制了《“模型黄河”工程规划》。该规划是在广泛、细致调研的基础上,依据新世纪黄河治理开发与管理的重大需求编制完成的,具有科学性和可操作性,是我国第一部由流域机构制定并得到水利部批复的系统的实体模型建设规划。“模型黄河”工程体系由实体模型系统、测控系统和试验基地等基础设施所组成;其中,模型系统是“模型黄河”工程体系最重要的核心组成部分。在今后《“模型黄河”工程规划》的实施过程中,应制定合理的实施计划,建立完善的运行管理制度,建立信息资源成果共享制度,加强基础研究,加强计量认证体系和模型试验标准化体系建设。     

关于"模型黄河"工程建设的思考

《“模型黄河”工程规划》已被水利部正式批复,将进入逐步实施阶段。黄河水利科学研究院将通过精心设计,加强组织管理,并以精神化建设和人与自然和谐的人观念,以工程的教育功能和美化功能相统一的原则,开展“模型黄河”工程建设,不仅使之成为一座功能强大的国家重点实验室,而且还要使之成为爱国主义教育基地。同时,将以科学、开放的运行机制和积极的人才队伍建设,保障“模型黄河”工程的高效、良性运行。     

“原型黄河”测验体系建设

“原型黄河”测验体系,包括从测验站网的规划,布设,到收集,整理,存储和刊布水文,泥沙,河床及库区形态资料的全部过程,建设“原型黄河”测绘体系是建设“数字黄河”和“模型黄河”的基础,在黄河治理开发和管理中有着极其重要的地位。通过对“原型黄河”测验体系现状的分析,指出：要想建设完善的“原型黄河”测验体系,必须调整现有测验站网的布局与结构,逐步实现测验手段现代化,制定统一的行业管理标准,建设统一的测验数据库,加强体系建设的保障措施。     

黄河下游河道平衡输沙的沙量阈值研究

考虑黄河未来可能的水资源条件,以及生态保护、经济社会发展多目标对水量年内过程分布需求,根据黄河下游水沙资料、河道冲淤资料,采用实测资料分析、公式计算、数学模型模拟等多种方法研究了有利于黄河下游河流生态良性维持的平衡输沙的沙量阈值。未来进入黄河下游的年来水量为250亿m~3左右,实测资料分析和公式计算表明,未来较小的平衡输沙阈值为2.0～2.2亿t。数学模型计算在小浪底水库等现有工程联合调控作用下黄河下游平衡输沙的临界沙量为2.5亿t。中游古贤水库建成后和小浪底水库联合调度,可以进一步提高汛期的输沙效率,平衡输沙的沙量阈值可进一步提高。研究成果对黄河下游治理具有重要意义,可为黄河泥沙处置措施优化提供技术支撑。     

“寒潮特征法”封河预报探讨

众所周知,由于特定的地理位置,黄河下施属于不稳定的封冻河段,冰情变化非常复杂。本文根据４０多年实际观测资料,阐述了侵入黄河下游地区寒潮的规律及特点,分析了气温、大河流量及河道边界条件对封河的影响,并根据以“寒潮特征”为主的影响因素建立了黄河下游封河日期预报模型,经实测资料检验,预报结果比较满意。