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智慧流域水文预报技术研究进展与开发前景

人民长江 2023年第8期54卷 1-8,59页

作者：王俊程海云郭生练张俊崔震武汉大学水资源工程调度全国重点实验室湖北武汉430072 长江水利委员会水文局湖北武汉430010

当前处于传统水利快速迈向智慧水利的高质量发展新阶段,开展智慧流域水文模拟和洪水预报系统研发,是建设数字孪生流域的重要组成部分,是强化“四预”措施和推进智慧水利建设的必然要求。综述了流域水文模拟预报研究进展,剖析中国洪水预... 详细信息

当前处于传统水利快速迈向智慧水利的高质量发展新阶段,开展智慧流域水文模拟和洪水预报系统研发,是建设数字孪生流域的重要组成部分,是强化“四预”措施和推进智慧水利建设的必然要求。综述了流域水文模拟预报研究进展,剖析中国洪水预报业务现状和不足,从数据底板、规律机理、预报模型、方法技术和业务平台等方面对水文预报技术进行了探讨展望。研究结果表明,智慧流域水文预报的关键技术与发展前景为:(1)多源异构数据汇集,夯实流域数据底板;(2)加强河库系统水汽循环研究,揭示成因机理;(3)聚焦强人类活动影响特征,升级专业模型;(4)深化预报新技术研究,探索基于智能预报调度一体化业务体系;(5)打造通用化业务化平台,支撑多要素全周期“四预”功能。研究成果可为提高流域洪水预报水平,强化“四预”措施,建成数字孪生流域提供理论基础和技术支撑。

关键词：智慧流域数字孪生水文预报智能模拟概率预报

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智慧流域及其应用前景

系统工程理论与实践 2011年第6期31卷 1174-1181页

作者：蒋云钟冶运涛王浩中国水利水电科学研究院水资源研究所北京100038

为了应对全球气候变化和人类剧烈活动导致的水资源短缺、洪灾旱灾并重和生态环境恶化等复杂水资源情势,推动流域信息化水平向更高层次发展,借鉴"智慧地球"的理念提出了"智慧流域"这一概念.分析了智慧流域建设的战略需求和技术推动因素,... 详细信息

为了应对全球气候变化和人类剧烈活动导致的水资源短缺、洪灾旱灾并重和生态环境恶化等复杂水资源情势,推动流域信息化水平向更高层次发展,借鉴"智慧地球"的理念提出了"智慧流域"这一概念.分析了智慧流域建设的战略需求和技术推动因素,提出了智慧流域的涵义并阐述了其特征,设计了智慧流域总体框架,对其中使用的关键技术和支撑平台,如物联网技术、射频识别标签、无线传感器网络、云计算与云存储、流域虚拟现实系统平台、基于多源耦合的气象水文信息保障平台、二元水循环数值模拟平台、水资源数值调控平台和流域数据同化系统平台等进行了探讨.最后研究了智慧流域在防洪减灾、抗御干旱、防治污染和水资源管理中的具体应用.智慧流域是水利信息化的发展趋势和最高层次,必将产生新的学科增长点,在水利各个领域有着良好的应用前景.

关键词：智慧流域物联网云计算数据同化智能

智慧流域管理系统在海南“六水共治”中的应用与分析——以万泉河为例

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中国水利 2022年第15期 53-56页

作者：覃茂运王敏英海南省环境科学研究院海口570105

开展智慧流域建设是推动流域水治理体系与治理能力现代化的重要举措。针对万泉河流域水环境综合治理过程中存在的问题,以万泉河流域水环境综合管理系统在水环境监测与预警、多水融合、环境治理、监察执法等为应用示范,探索多源大数据分... 详细信息

开展智慧流域建设是推动流域水治理体系与治理能力现代化的重要举措。针对万泉河流域水环境综合治理过程中存在的问题,以万泉河流域水环境综合管理系统在水环境监测与预警、多水融合、环境治理、监察执法等为应用示范,探索多源大数据分析对于“六水共治”的作用和经验,为海南省数字孪生流域建设提供科学参考。

关键词： “六水共治” 水环境智慧流域软件系统万泉河

“双碳”战略下构建面向未来气候适应型城镇排水系统

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中国给水排水 2024年第8期40卷 1-10页

作者：刘智晓刘龙志吴凡松中国市政工程华北设计研究总院有限公司天津300381 清华大学环境学院北京100084 长江生态环保集团有限公司湖北武汉430014

城市水安全是城市安全的基石和生命健康维系的基础,排水系统是链接人类生命健康与水环境、清洁供水和生活排泄物最终去向的纽带。在梳理排水系统发展历史基础上,分析了古代(基于水利用)、近代(卫生驱动型)、现代(水质与水量驱动型)三个... 详细信息

城市水安全是城市安全的基石和生命健康维系的基础,排水系统是链接人类生命健康与水环境、清洁供水和生活排泄物最终去向的纽带。在梳理排水系统发展历史基础上,分析了古代(基于水利用)、近代(卫生驱动型)、现代(水质与水量驱动型)三个不同历史时期排水系统的特点,总结了污水生物处理阶段性总体技术特征;针对全球气候变暖导致的极端降雨日趋增多、“双碳”战略等外部环境的约束,分析了传统城镇排水系统面临的挑战,在此基础上提出了构建面向未来气候适应型可持续城市排水系统,以实现现代排水系统从水质与水量型向气候适应型的转变。同时分析了流域视角下气候适应型排水系统的“Safe&SuRe”准则,介绍了以气候变化模型模拟及预测为基础的“降尺度”总体技术路线及理念,以及实现流域不同尺度上的技术及管控协同、资源源头转向能源化和资源化、智慧流域视角下实时控制系统等应对策略及路径。

关键词：极端降雨事件城镇排水系统韧性低碳智慧流域实时控制

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智慧流域一体化平台设计及实现

给水排水 2021年第S2期47卷 456-460页

作者：王璐璐朱玉明刘红义汪强王昆北京京航计算通讯研究所北京100074 航天海鹰机电技术研究院有限公司北京100074 重庆市两江协同创新区建设投资发展有限公司重庆400000 中国航天科工飞航技术研究院北京100074

以城市水环境业务问题为导向,以城市水务信息化现状为背景,以物联网、大数据、人工智能等先进技术为动力,以航天系统工程理论与实践为基础,以国内外智慧城市建设经验为支撑,构建空、天、地、水一体化的综合监测体系,打造集动态监测、实... 详细信息

以城市水环境业务问题为导向,以城市水务信息化现状为背景,以物联网、大数据、人工智能等先进技术为动力,以航天系统工程理论与实践为基础,以国内外智慧城市建设经验为支撑,构建空、天、地、水一体化的综合监测体系,打造集动态监测、实时预警分析、调度决策支持、数字化管养维护、智慧化服务等功能于一体的城市智慧流域一体化平台,实现信息采集自动化、信息系统集成化、决策调度智慧化、公众服务便捷化,提升城市流域水环境综合治理水平具有指导性的意义。

关键词：物联网监测体系智慧流域

基于数字孪生技术的中顺大围智慧流域建设途径研究

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科技创新与应用 2023年第10期13卷 103-106页

作者：卢惠芳郑桂忠袁福怀中山市堤围管理中心广东中山528400 中山市博远工程咨询有限公司广东中山528400

中顺大围流域数字化信息获取手段经历了水文遥测系统、远程监控系统、工程调度3大系统建设过程,水文遥测信息种类涵盖水位、雨量、流量和盐度等,信息化和自动化程度比较高,具备了较好的实时监测工程运行状态、流域内水雨情态势的手段,... 详细信息

中顺大围流域数字化信息获取手段经历了水文遥测系统、远程监控系统、工程调度3大系统建设过程,水文遥测信息种类涵盖水位、雨量、流量和盐度等,信息化和自动化程度比较高,具备了较好的实时监测工程运行状态、流域内水雨情态势的手段,但与数字孪生流域和智慧流域建设要求还有相当差距。该文结合中顺大围流域特征及数字化建设现状,提出利用中山市数字孪生三维空间数据共享平台作为数字底板,在接入现有感知系统的基础上,通过业务驱动和机制驱动数据更新手段,实现数字孪生流域,借助水利模型,掌握数字流域时空变化规律,推演数字流域时空变化趋势,最终实现智慧水利“四预”(预报、预警、预演、预案)目标的中顺大围智慧流域建设途径。

关键词：数字孪生智慧流域调度模型中顺大围智慧水务

面向水环境质量管理的智慧流域平台设计与应用

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中文科技期刊数据库（全文版）自然科学 2022年第6期 193-196页

作者：游波刘松甄欣重庆环投生态环境监测网络与工程治理有限公司重庆400000

流域水环境质量管理涉及水污染、水环境、水资源等多类要素,构建统一的智慧流域平台,实时检测重要断面水质、污染情况、水资源情况,为全流域的统一管理提供数据支撑。通过数据采集、管理与分析、构建高精度的水污染扩散模型,对水环境的... 详细信息

流域水环境质量管理涉及水污染、水环境、水资源等多类要素,构建统一的智慧流域平台,实时检测重要断面水质、污染情况、水资源情况,为全流域的统一管理提供数据支撑。通过数据采集、管理与分析、构建高精度的水污染扩散模型,对水环境的未来发展趋势进行预测和评估,准确预测污染的扩散速度、影响范围及危害程度,帮助环境管理者提早发现水污染的发生,有利于快速响应,采取有效措施,避免污染的发生或将污染的影响降低至最小。

关键词：水环境质量智慧流域环保信息系统数据分析

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流域水环境水生态智慧化管理云平台及应用

水利学报 2021年第2期52卷 142-149页

作者：张万顺王浩武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室湖北武汉430072 武汉大学资源与环境科学学院湖北武汉430079 武汉大学中国发展战略与规划研究院湖北武汉430079 中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室北京100038

推动流域管理由信息化向智慧化发展是保障流域高质量发展的关键环节。本文立足流域智慧化管理的多重需求,引入云计算、边缘计算及雾计算技术,构建由大型复杂数值计算任务的云端、个性化简单计算功能的边缘端,以及基础数据处理能力的终... 详细信息

推动流域管理由信息化向智慧化发展是保障流域高质量发展的关键环节。本文立足流域智慧化管理的多重需求,引入云计算、边缘计算及雾计算技术,构建由大型复杂数值计算任务的云端、个性化简单计算功能的边缘端,以及基础数据处理能力的终端三个层次组成的“云边终”协同架构;部署具有相对独立功能的数据中心、模型中心、控制中心及客服中心,通过数据融合集成、多模型耦合高性能算法和“云边终”协同技术,实现流域水环境水生态智慧化管理高效互联多层级多中心的云平台系统。采用该技术开发的三峡库区流域水环境水生态智慧化管理云平台,可对三峡库区流域水环境水生态质量进行精准预报与调控。

关键词：智慧流域云平台水环境水生态 “云边终”协同 3L4C

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浙江省“智慧流域”建设思路探讨

人民长江 2014年第18期45卷 104-107页

作者：卢卫李红石王明琼浙江省水文局浙江杭州310009 聚光科技(杭州)股份有限公司浙江杭州310052

"智慧流域"是以流域为水管理单元的高度信息化管理模式。针对浙江省流域水资源管理现状及问题,提出了"智慧流域"建设模式的总体框架,依托先进的智能化传感器设备、新一代网络传输技术及水利水文模型,构建了流域智能感知系统、智能传输... 详细信息

"智慧流域"是以流域为水管理单元的高度信息化管理模式。针对浙江省流域水资源管理现状及问题,提出了"智慧流域"建设模式的总体框架,依托先进的智能化传感器设备、新一代网络传输技术及水利水文模型,构建了流域智能感知系统、智能传输系统和智慧业务应用系统。介绍了各个子系统所包含的应用功能。做好"智慧流域"的组织管理保障和技术保障,可为实现浙江省水资源、防汛抗旱、水生态、水利工程的流域化智能管理和科学决策,提供重要技术支撑。

关键词：水资源管理智慧流域信息技术浙江省

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