流域环境保护智慧化管理的探索与实践

为践行“与青山绿水为伴,让青山绿水更美”的环保理念,按照大渡河智慧企业总体战略规划要求,以“生态环境感知网络建设升级、多源生态环境数据库融合共享、生态环境智慧应用开发与泛在服务探索”为目标,提出了大渡河流域生态环境保护智慧化管理建设思路和构想。以水电工程运行阶段中的生态环保管理工作为重点,探讨了流域生态环保智慧化管理的业务架构设计,并详细介绍了大渡河公司在水库水温实时监测与管控、过鱼设施流场智能监测与目标鱼种图像识别方面的探索实践,以期为我国梯级水电工程生态环保工作的智慧化管理提供一定的参考和借鉴。     

基于BIM+GIS的流域库坝安全监测系统设计与实现

针对目前各类大坝安全监测系统存在的数据可视化程度较弱、数据集成融合程度不高、缺乏考虑流域层面管控等问题,利用大数据平台、SuperMap和自研BIM平台设计并实现了基于BIM+GIS的流域库坝安全监测系统。该系统利用CDH平台实现了多源异构数据的自动汇集、存储,基于BIM+GIS实现了流域库坝运行数据的融合和三维可视化交互。该系统功能丰富,满足了流域库坝安全监测的工作需求,应用效果较好,同时体现了BIM+GIS在流域库坝安全监测工作中的应用价值。     

基于多技术多数据融合的水电环境监测管理平台建设

在生态文明建设和“双碳”目标的新要求下，为促进水电协调、绿色、共享发展，从流域统筹管理角度出发，对多源异构数据融合、数据校验体系等关键技术开展研究，依托云服务、GIS、物联网、移动互联、流媒体和人工智能等多技术体系，建立了水电工程全过程环境监测管理平台，解决了数据采集的难题，打通了水电工程生态环境数据监测、传输、存储、分析、应用、管理的业务链，实现了对水电工程的规划、设计、建设、运行各阶段环保措施设计、落实、运行情况的全过程智能监测，提供了一套促进水电工程的高质量与可持续发展的全新解决思路。经黄河上游梯级和丰满水电站试点工程验证，该平台具备良好的推广与应用价值。     

基于BIM+GIS的土石坝安全监测管理平台研究及应用

面向水电工程运行期资产难管理、数据壁垒等问题,引入BIM+GIS技术可有效整合工程各阶段结构化、非结构化数据,实现工程数字化、数据资产化,提高管理工作效率;以全生命周期管理为基础,以数字化转型为驱动,结合BIM+GIS技术,构建安全监测管理平台,提出B平台土石坝三维设计解决方案,建立精细化三维模型,以唯一编码贯穿设备管理全流程,采集融合多源数据,对内对外提供服务支撑,平台主要功能包括可视化展示、监测仪器管理、数据管理及分析等;平台在湖北省某土石坝进行应用,应用效果良好,为工程数智化运维打下坚实基础。     

博斯腾湖流域水资源管理决策支持系统设计与实现

为了提高博斯腾湖流域水资源管理水平,设计开发了针对该流域的水资源管理决策支持系统。系统基于Microsoft.NET平台,采用Visual Studio、SQL Server、ArcGIS工具集开发,在流域“地-云-空”一体化监测体系和系统架构的基础上,构建了地图要素管理、基本水文信息、流域生态流量等主要模块,实现了流域空间可视化查询、实时流量动态模拟、流域生态基流计算以及水资源管理配置等功能。结合博斯腾湖流域1956—2019年水文资料及目前数据获取情况,系统可为不同发展模式下水资源管理提供多方面参考信息和技术支撑,能有效提高水资源管理部门决策效率。     

我国水利水电开发的生态保护实践与启示

我国水利水电开发中的生态与环境保护在法律、技术规范、资金保障等制度建设方面取得了重大进展。在实践中通过开展流域规划环评，生态破坏的预防得到加强；通过开展建设项目环境影响评价，从生态流量的保证、鱼类资源的保护、分层取水设施的设计布置等方面逐步深化了生态保护措施；建设期的环境监理、项目竣工的环境保护验收促进了环境保护措施的落实；水库的生态调度也在逐步展开。与此同时，应认识到我国水利水电建设在生态保护方面与发达国家相比还存在一定差距，今后要做好全流域综合规划与生态保护规划；开展生态保护共性技术研究：明确生态保护目标；加强生态调度的理论与方法研究，努力实现在保护生态的基础上有序开发水电。     

甘肃疏勒河灌区信息化管理系统研究及应用

甘肃省疏勒河灌区信息化系统是针对内陆河流域水资源开发利用与环境保护的现实,充分利用信息化技术手段,在总结传统水资源管理经验并准确掌握流域相关信息基础上,开发完成的包括流域三大水库联合调度、地下水三维仿真、洪水预报调度、灌区闸门监控、灌区水量数据采集、办公管理信息等综合内容的信息化管理系统。该系统涵盖了流域水资源供需平衡与优化调度、生态环境保护、防汛抗旱、远程监控、自动计量等管理内容,实现了灌区水资源一体化集成管理,全面提升了流域水资源现代化管理水平。     

已建引水工程数字化建设探索与实践

建设年代久远的引水工程，监测感知和数据共享不足，业务支撑能力欠缺，信息化管理手段有限，难以全面掌控工程运行情况。为提升引水工程运行管理水平，实现高效节能安全运行，需系统全面开展数字化建设。以深圳市引水工程为例，采用统一大数据基础库、综合监测平台、GIS平台的一数一源机制；利用数据融合集成ROMA平台，实现不同业务系统数据交互和业务流转；依据集约建设适度冗余原则，构建实用可靠的业务功能架构体系；通过全面现场调研重点突破协同推进，迭代跨系统供水调度闭环流程；遵循微服务架构规范，提供系统可扩展支持，可为其他系统提供共享服务；基于统一可视化引擎，利用区级共建共享BIM模型库。结果显示：引水工程管理系统的各应用场景能保持数据一致，不同系统、模块之间数据和业务功能可以互通，且涵盖多层级用户需求，工程全景展示立体直观。结果表明：通过以上技术和方法，实现多层级一体化的引水工程相关业务信息化管理，减轻相关人员的工作强度，提高工作效率，提升应急事件应对能力，实现引水工程设施的安全高效运行，为更好地完成引水工程任务提供技术支撑。     

黄河流域灌区生态环境演变仿真系统研究

当前黄河流域生态环境仍然脆弱,灌区作为一个开放式生态系统,较易受到自然和人类活动的影响,变化环境下灌区生态环境如何演变是当前研究热点。以黄河流域灌区生态环境为研究对象,融合多源数据资源,设计并研发了黄河流域灌区生态环境演变仿真系统。采用大数据和信息集成等技术实现灌区历史统计资料、空间地理信息和动态监测等多源数据资源的高效融合,构建黄河流域灌区生态环境数据资源库;基于数字地球开发组件化的灌区生态环境演变仿真系统,提供灌区多源信息融合、生态环境监测、演变可视化仿真和应急管理等应用服务,为灌区生态环境保护提供辅助决策支持。以黄河流域典型灌区为例开展了实例应用,结果表明:构建的仿真系统可视化效果好、适应性强、可扩展性好,可为黄河流域生态保护和高质量发展提供技术支撑。     

乌江水电开发环境影响评价研究报告通过审查

国家环境保护部环评司日前在贵阳主持召开了《贵州乌江水电开发环境影响后评价研究报告》评审会议。评审组专家认为。该报告科学分析了贵州境内乌江干流9个梯级电站联合运行对生态环境的相互关联作用和影响，对乌江水资源开发与生态环境保护管理提供了科学依据，其研究成果为我国流域水电开发与生态环境保护的协调发展奠定了理论基础。     

水资源保护生态补偿机制的思考

一、什么是生态补偿机制 2007年11月。水利部规划计划司透露，水利部正按照有关要求，进行与水有关的生态补偿机制研究。2007年9月，国家环保总局印发了《关于开展生态补偿试点工作的指导意见》，表示将在四个领域开展生态补偿试点，其中包括流域水环境保护的生态补偿。这个指导意见要求，各地应确保出界水质达到考核目标，根据出入境水质状况确定横向补偿标准；搭建有助于建立流域生态补偿机制的政府管理平台，推动建立促进跨行政区的流域水环境保护的专项资金。     

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。     

基于结构化设计的设备检修计划新型管理系统

介绍了一种新型设备检修的管理模式。这种管理模式是以结构化设计为核心思想，可以实现发电厂设备检修计划的闭环管理，使检修计划的制定、检修任务的分配、检修作业的执行以及检修进度的跟踪等各个环节均能做到相互关联和融合。在此基础上，开发出了信息化平台，利用该平台，实现了检修计划的一体化管理，相较于传统的管理模式，在数据的复用和业务单元的联动方面体现出了较好的优越性。实践表明：基于结构化设计的水电厂设备检修计划新型管理系统具有较强的实用性。     

智慧密云水库管理平台研究

随着数据技术的快速发展和水务工作的加速改革,密云水库在水务信息化工作中的一些矛盾与问题逐步显露。水库流域感知监测能力不足、雨水情信息共享能力不足、流域生态空间管控难度大等许多问题对水库的管理运行带来了挑战。本研究以增强流域智慧监管能力和满足高水位运行要求为主要目标,协同对接“智慧水务1.0”市级核心业务系统,整合重构现有信息系统,兼顾社会公众的信息交互,设计构建智慧密云水库管理平台,为密云水库流域防洪减灾、水资源管理与调配、水生态保护、维护水工程安全及水库流域水务监管能力的增强等提供了全新的思路。     

淮河流域管理数字化系统框架与方法研究

从流域综合管理的需求出发,提出了淮河流域管理数字化及其系统的概念,制定了自下而上由多源数据融合体系、数据管理服务平台、水利专业模型系统、流域管理决策支持系统组成的系统框架,研究了框架中的关键方法,初步建成了淮河流域管理数字化系统。系统在典型地区的成功应用表明,可为流域管理业务提供科学的量化的参考依据,发挥了决策支持的作用,具有广阔的应用前景。     

基于数字孪生的陈蔡水库管控一体数字化平台建设研究

围绕陈蔡水库在水旱灾害防御、水资源调配以及工程运行管理方面的需求，建设基于数字孪生的管控一体数字化平台。平台以时空数据为底座、数学模型为核心、水利知识为驱动，构建水库自然要素与管理业务之间的响应关系，实现数字化场景、智慧化模拟、精准化决策，以及水库和流域的有效耦合。     

基于多源异构空间数据的堰塞湖三维动态虚拟仿真平台构建

堰塞湖溃决后通常需要在短时间内对其带来的洪水灾害进行精细化仿真模拟以辅助应急抢险工作，针对传统堰塞湖信息化平台无法实现多部门数据统一管理、数据实时更新等问题，首先总结用于堰塞湖三维建模的多源异构空间数据类型，再确定模型几何数据结构、进行模型尺度划分等，提出堰塞湖多尺度三维数据模型设计方法，针对大区域尺度和局部区域尺度提出堰塞湖三维静态模型构建方法，基于此提出堰塞湖三维动态虚拟仿真方法并对大区域河流演进过程以及堰塞体形成过程和开挖过程进行模拟。最后根据上述方法构建堰塞湖三维动态虚拟仿真平台，以白格堰塞湖为例，验证了平台构建方法具有合理性和可行性。     

数字孪生闸泵工程规划设计

闸泵工程作为流域的控制性工程，对流域的防洪调度、水资源管理与调配具有重要作用。本文按照《十四五智慧水利建设规划》，结合《数字孪生工程建设技术导则》要求，针对性从数据底板、模型平台、知识平台、基础支撑平台及智能业务应用等模块进行规划，以实现闸泵站各类信息及时汇聚处理、工程三维可视、模型优化计算、业务智能应用为目标，为闸泵站的信息化、数字化、智慧化建设发展提供支撑保障，对闸泵工程健康状态进行评价，对工程调度运行进行优化管理，并对闸泵类水利工程数字孪生建设提供样例。     

对塔里木河流域水资源管理模式的探讨

新疆塔里木河流域是我国最大的内陆河流域，由于受到各种客观因素的影响，水资源开发利用落后，水利设施少且不配套，整个流域水资源缺乏统一规划、统一管理，水的利用率很低，必须加大塔里木河流域的水利工作力度，提高流域管理水平。为此，应强化流域机构的法律地位，从以下几方面实施流域管理：（1）建立权威、统一、高效的流域管理体制；（2）水权的统一管理；（3）水资源的统一调度和分配管理；（4）水资源费征收的统一管理；（5）水域的统一管理；（6）水利工程建设及运行的统一管理。     

现代信息技术在水文泥沙信息管理领域的应用研究

水文泥沙是影响水库运用和流域调度的关键问题。即时反映水库(河道)泥沙淤积变化历程，准确判定水库库容变化，实时总结水库泥沙淤积和演变规律，是水库运用和流域调度正确决策的需要。运用现代信息技术开发的水文泥沙管理信息系统可以满足这种需求。系统的功能和特点有几个方面：一是采用了GIS技术；二是采用了数据库ORACLE管理技术；三是实现了GIS平台和数据库平台的无缝集成；四是数学模型和物理模型互为补充，能正确反映水库淤积情况；五是采用三维可视化技术提高了管理效率；六是该系统的应用将大大提高管理水平。运用现代信息技术，实现水库运用和流域调度方案的数字化管理是该领域科技进步的发展方向。