2 (1).5水库现代化管理的信息构建-1水库信息化系统功能讲解VIP

项目二水库控制运用与库岸管理任务2.5水库现代化管理的信息构建主讲：卜贵贤杨凌职业技术学院教授

水利工程管理目录1324水库信息化系统功能水库信息化系统组成5水库信息化系统应用水库信息化系统功能01

水利信息化就是充分利用现代性信息技术，开发和利用水利信息资源，包括对水利信息进行采集、传输、存储、处理和利用，提高水利信息资源的应用水平和共享程度，从而全面提高水利建设和水事处理的效率和效能。

是通过数字水利体现真实水利的一种虚拟体系。◎水利信息化技术在水库管理、防汛减灾、提供水源和保护生态等方面的应用已经取得了巨大的社会效益和经济效益。◎水利信息化可以提高信息采集、传输的时效性和自动化水平，是水利现代化的基础和重要标志。◎水利信息化的建设以提高水利管理与服务水平为目标，以推进水利行政管理和服务电子化、开发利用水利信息资源为中心内容，立足应用，着眼发展，务实创新，服务社会，保障水利事业的可持续发展。1.1水利信息化含义水利信息化是整个国民经济和社会信息化的重要组成部分。为保障经济社会的发展，水利部门要向各级政府、相关行业及社会各方面及时提供水资源、水环境和水工程，洪涝干旱灾情，防灾减灾的预测等大量的水利信息。因此，水利行业必须依据相关行业信息化技术的支持，加快水利信息化建设步伐，在国民经济和社会信息化建设中发挥应有的作用，这是对治水观念的创新。必要性：①水利信息化是实践新时期治水思路的关键因素。②推进水利信息化可满足提高防汛决策指挥水平的需要。③推进水利信息化可满足提高水利科技含量和管理水平的需要④推进水利信息化可满足政府职能转变的需要。1.2水利信息化的必要性》提升大中型水利工程管理信息化水平◎大数据、云计算、物联网、移动互联、人工智能等新兴信息技术正在深刻影响社会各行业的发展，深刻改变人们生产生活，对水利工程管理也带来巨大、深远的影响。◎提升信息化水平是加快水利工程运行管理现代化建设的重要抓手。一是提升水利工程运行管理信息化水平。加快工程运行控制自动化、决策智能化建设，逐步推动水利工程硬件设备更新换代与管理手段升级。建立水利工程运行管理应用系统，推动工程运行管理资源共享、优化运行。健全水利工程自动监控系统，提升水利工程的远程视频监视功能和协调管理能力。二是加快建设江河湖库管理信息系统。充分利用遥感监测技术，实现骨干河道、重点堤防、湖泊及重点水利工程等实时动态监测、监视管理。三是加快完善工程管理信息系统。加强互联互通的水利信息骨干网络建设，健全具有水利工程基础信息在线查询、统计分析等功能的工程信息数据库;注重基层管理单位和管理前站的网络布设，完善各级水管单位管理考核、达标创建、维修养护、日常管理等子系统，不断扩大信息网络覆盖率。1.3水利信息化的迫切要求水利信息化是水利工程运行管理现代化的工作重点》完善工程运行安全监测体系◎在工程安全监测设计原理、布置方案、量测方法、仪器设备、数据传输、分析评价、安全决策等方面做了很多有益的探索，取得了丰富的经验和创新性成果。全国大型和重要中型水利工程自动化监测已经超过70%，而中小型水利工程中，由于资金投入少、技术能力弱，不少还在沿用过时落后的观测方法，有的甚至是缺乏有效的安全监测设施，存在着明显的安全隐患。◎强化以大坝、堤防安全为重点的水利工程安全监管工作。1.3水利信息化的必要性1.数字水利就是一个以空间信息为基础，融合各种水文模型和水利业务的专业化系统平台，是利用计算机技术对真实水文水利过程的数字化（虚拟）重现。数字水利包括数字水文、数字水资源、数字防洪、数字水环境、数字水库防洪调度、数字灌区管理、数字城市水务管理、数字水土保持等方面专业应用。数字水利的作用：连接水利行业和信息技术，立足于为可持续发展水利提供先进的技术支持，为水利行业的全面技术升级提供完整的解决方案。对水利工作的管理、建设及可持续发展至关重要。1.4数字水利2.数字水利的特点数字水利有交叉、集成和创新三大特点。（1）交叉。知识交叉、专业交叉、技术的交叉。（2）集成。就是对与水利有关的各类知识和技术进行全面整合。综合集成各类高新技术，以建设先进高效的水利业务系统为目标，是实施数字水利的核心内容。（3）创新。将各类高新技术全面引入水利行业需要艰苦的技术创新。1.4数字水利3.数字水库的功能数字水库的功能应具备数字采集、数据传输、数据存储及处理、数学模拟和决策支持等功能（1）数据采集：这是数字水库最的基础的功能。应能实时采集水质、水位、水情、雨情、自然、经济、社会、人文基础信息数据，使数据能及时得到更新。（2）数据传输：能满足诸如数据、图像、声音和视频等传输功能需求。（3）数据存储及处理系统：能有效地将其形成的各种数据库组织起来（存储与处理一并进行）而形成综合数据库，将其各种信息（包括水质、水位、水情、雨情等，还有自然、经济、社会、人文等）演化成为成果。（4）数学模拟。能对对自然系统进行仿真模拟。（5）决策支持系统：支持数学模拟的各种方案结果的优化分析，选择最优可行方案。方案能可视化，能让决策者研究讨论问题。1.4数字水利课程到此结束，谢谢大家！《水利工程管理》课程团队项目二水库控制运用与库岸管理任务2.5水库现代化管理的信息构建主讲：卜贵贤杨凌职业技术学院教授

水利工程管理目录1324水库信息化系统功能水库信息化系统组成5水库信息化系统应用水库信息化系统组成02

首要任务是在全国水利业务中广泛应用信息技术，建设水利信息基础设施，解决水利信息资源不足和有限资源共享困难等突出问题，提高防汛减灾、水资源优化配置、水利工程建设管理、水土保持、水质监测、农村水利水电和水利政务等水利业务中信息技术应用的整体水平。

开发信息资源，将现代信息技术与水利科技有机融合，形成工程措施与非工程措施共同支撑的现代化综合水利技术体系。

水利信息化综合体系构成：由信息化保障环境、水利信息化基础设施和业务应用构成。2.1水利信息化建设的主要任务（1）传感器微电子技术。把有关水利信息（雨情、水情、工情、灾情、水质等）监控指标通过传感器转化为电子信号再传送到控制中心，实现远程自动化遥测和遥控。（2）3S技术。即包括RS（遥感技术）、GPS（全球定位系统）、GIS（地理信息系统），是以处理地球表面信息为主要特征的空间信息技术。（3）通信网络技术。水利信息的传输、共享必须依赖通信网络技术。（4）数学模拟技术。是数字水利的核心。（5）数据库技术。为各种水利信息的储存和快速检索提供了技术手段。（6）CAD/CAM技术。是计算机辅助设计与计算机辅助制造。（7）系统集成技术。包括硬件与软件的集成。是数字水利得以兴旺发达的关键。2.2数字水利的技术内容水库信息化就是充分利用现代信息技术，开发和利用水库信息资源，包括对水库信息进行采集、传输、存储、处理和利用，提高水库信息资源的应用水平和共享程度，从而全面提高水库水事处理的效率和效能。数字水库，就是借助全数字摄影测量、遥测、3S技术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，对水库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，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水库治理开发和管理的各种方案进行模拟、分析和研究，并在可视的条件下提供决策支持，增强决策的科学性和预见性。2.3水库信息化数字水库的过程(组成及功能）包括五个环节（五个方面）数字采集（系统）、数据传输（系统）、数据存储及处理（系统）、数学模拟（系统）和决策支持（系统）（1）数据采集系统：这是数字水库工程建设的基础。对广泛的数据（包括水质、水位、水情、雨情等，还有自然、经济、社会、人文等）通过现代化的先进传感器微电子技术，及时快捷地将数据采集传到控制中心，是数据能及时得到更新。（2）数据传输系统：即通信网络。提供满足诸如数据、图像、声音和视频等传输功能需求的最为合适的通信方式。（3）数据存储及处理系统：依赖分布在不同数据采集处的存储器并按一定的结构有效地将其形成的各种数据库组织起来（存储与处理一并进行）而形成综合数据库，将其各种信息（包括水质、水位、水情、雨情等，还有自然、经济、社会、人文等）演化成为成果表现在地理信息系统（GIS）中。2.4数字水库的组成（4）数学模拟系统。是运用数学模型和计算机技术对自然系统进行仿真模拟的技术。这是数字水库的核心，在数据集成平台支持下，通过各种水利专业模型，形成一个面向具体应用的虚拟仿真系统，对有关水利信息进行综合处理。（5）决策支持系统：是指涵盖诸如国家有关法律、法规及各种政策；流域规划、区域规划、工程规划的布局及具体要求；历史上处理同类问题的经验与教训；经济社会发展的制约因素等内容全面的知识库，以此支持数学模拟的各种方案结果的优化分析，选择最优可行方案。还可以使方案形成可视化表现，以便决策者研究讨论问题。2.4数字水库的组成课程到此结束，谢谢大家！《水利工程管理》课程团队目录1324水库信息化系统功能水库信息化系统组成5水库信息化系统应用水库信息化系统应用03（1）应用于防汛的指挥调度，可为防洪减灾提供科学依据。（2）用于抗旱管理，通过遥感和GIS技术，可为旱情信息的采集、旱情评估、抗旱管理信息及决策提供技术支持。（3）应用于水资源调度管理，应用3S技术，网络技术、微电子技术等现代高科技手段，把流域水资源的全部数字化信息装进计算机，使整个流域的水资源开发、管理、调度等都可以在可见的情况下通过微机网络实现。（4）应用于水环境保护（5）应用于水土流失监测与管理（6）应用于水利工程建设与运行管理，提高水利信息资源的应用水平和共享程度，从而全面提高水利程管理的效能、效益和规范化程度的信息系统。3.1数字水利的应用化1.防汛减灾（1）雨情预报。遥测、遥感与卫星技术应用于天气预测，可以提供大量的水文信息，提高了降雨预报精度，这是做好防洪调容措施的关键前提。（2）洪水预报。根据雨情预报，通过数字水库的模拟系统进行洪水预报（可采用降雨径流相关法；洪峰流量相关法；利用洪水预报模型等进行预报），结合上游地形条件，确定洪水发生的可能性和流量，最终确定水库的防御措施。（3）防洪调度。根据洪水预报结果，在计算机中进行模拟调度运用，择优方案，科学地确定防洪措施与蓄洪量，以充分发挥水库的防洪作用。（4）洪水演进。通过3S和数字高程模型（DEM）技术建立三维数字模型，综合表达流域水文要素好各种地理实体的空间分布，使得可能发生的洪水造成的各种情况直观地显示在计算机上，从而获得与防汛有关的各种重要信息。（5）制订防汛预案。根据洪水演进结果，可以提前做好抢险准备工作，降低下游洪水损失及防洪工程出险的概率。3.2数字水库的应用2.水量调度（1）枯水期径流预报。对于枯水期，在合理利用水资源上，径流预报是水量分配的重要依据。（美）开发的“河流水情预报系统”可以提供中长期（旬、月、季）的水情概率预报；（欧）开发的NASIM降水径流模型已广泛应用于枯水期的水管里。（2）建立水库生态模拟系统。通过水库生态模拟系统，监测和模拟，分析主体生物的繁殖率以及群体生物的新陈代谢等指标，再通过数字水库所反映的信息采用控制入出流等现代化手段引导整个生态系统良性发展。（3）水资源实时调配。当上游的来水量一致时，可以通过水资源实时调配系统对城市居民生活用水、工业用水、农业用水、生态保持用水按照用水保证率进行分配。（4）引水口门的自动监控系统。采用超声波技术对引水口流量采用视频监控，将摄录的图像信号通过数据通信网络传输到中央控制室，通过软件自动扫描现场不同位置摄像头的图像，实现自动报警。（5）地下水观测系统。为实现库区流域水资源的优化配置和科学调度，需将采集到的分布在水库流域区域的地下水长观井地数据信息及时存储到计算机数据库，以可视化的形式对地下水位及其变化做出反应。通过构造地下水水流测试模型，对区域平衡进行分析。3.2数字水库的应用3.水质监测水质监测的目的是准确、及时、全面的反映水环境质量现状及发展趋势，为水环境管理、污染源控制、水环境规划等