“数字黄河”工程简介.doc

“数字黄河”工程简介 一、“1493”与“数字黄河” 黄河是我国第二大河，全长5464km，流域面积79.5万km2，有着不同于其他江河的显著特点。 二、“数字黄河”工程理念的提出 50多年来的治黄实践表明，解决黄河的重大问题必须采取综合措施，不仅要重视工程措施，还要重视非工程措施，特别要强调运用高新技术。 为充分利用信息技术提高黄河治理开发和管理水平，积极贯彻国家科教兴国和信息化发展战略，落实“从传统水利向现代水利转变”这一新世纪治水思路，黄委提出了建设“原形黄河”、“数字黄河”和“模型黄河”（简称“三条黄河”）的治黄新思路以全面推动黄河治理开发与管理现代化，作到“堤防不决口、河道不断流、水质不超标、河床不抬高”（简称“四个不”），实现黄河的长治久安。 “原形黄河”是现实中的黄河，她是我们治理开发和管理的对象，治理的目标是实现“四个不”。 “模型黄河”是在实验室内按比例塑造的原形黄河。通过对“原形黄河”所反映的自然现象进行反演、模拟和实验，从而揭示“原形黄河”的内在规律。 “数字黄河”是“原形黄河”的虚拟对照体。通俗的讲，就是把黄河装进我们的计算机。主要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，以功能强大的系统软件和数学模型对黄河治理开发与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。 通过对“原形黄河”的研究，提出黄河治理开发的各种需求，利用“数字黄河”对黄河治理开发进行模拟，并提出可能的方案，利用“模型黄河”对可能的方案进行检验，得到可行方案，在“原形黄河”上进行实施，经过“原形黄河”的实践，逐步调整稳定，取得合理、先进的治理方案。 三、建设目标及任务 “数字黄河”工程建设目标，是根据治黄的实际需求，应用IT、3S等现代数据采集、传输、存储和服务技术，构建黄委统一的基础平台，实现信息整合和资源共享； 以科学计算机和数学模拟技术为核心，建设防洪减灾、水资源管理与调度、水土保持、水资源保护、工程建设管理和电子政务等六大应用系统，提高治黄业务的反应能力和决策的科学性； 以人工智能技术和会商环境为支持，构建综合会商和宏观决策平台，实现黄河流域自然与经济、社会的协调发展。 总体框架图 基础设施建设主要是在现有软、硬件资源整合的基础上，建设数据采集系统，遥感中心和黄河流域基础地理信息系统，通讯及计算机网络系统、数据中心及基础数据库，以及信息安全保障系统。 应用服务平台建设主要是建立资源管理机制，搭建应用系统开发集成平台，构建面向各治黄业务应用的数据库、知识库、模型库、数据存取接口和应用服务中间件，编制“数字黄河”工程技术标准体系。 应用系统是以应用服务平台和数据中心为依托，在基础数据库、主要数据库和模型数据库、知识库的基础上，采用系统分析、模型耦合、模拟仿真等技术，形成以防汛减灾、水量调度、水资源保护、水土保持生态环境监测、水利工程建设与管理、电子政务等专业应用系统，各系统在GIS和虚拟现实技术的辅助下，实现对黄河主要业务系统的专业决策支持和日常运行管理。 应用系统建设 防汛指挥调度流程图 防汛减灾系统建设目标： 实现信息采集、处理和储存自动化，以及防汛主要环节互联和耦合。 进一步提高暴雨、洪水预报的精度和预见期，使花园口预见期从8小时提高到30小时以上，增强防汛决策支持和快速反应能力。 实现骨干水库调度和分泄洪闸运行监视，使防汛指挥、水沙调度、工程监测、抢险救灾更加科学、高效、合理。 防汛减灾系统建设任务： *建成小花间暴雨预警预报系统； *完善四水库水沙联合调度系统，以及黄河下游重点地区和重点区域水文、工情和防汛信息采集系统，开发黄河洪水预报、调度耦合系统和水库复杂职能调度系统； *建成基于GIS的黄河下游二维洪水演进和黄河滩区灾情评估系统，开展水沙联合调度、机械化抢险等关键技术研究； *整合黄河下游工情险情会商系统，开发黄河下游抢险系统，建成实用、高效的黄河防汛指挥会商系统； *开发黄河宁蒙河段预报调度系统和黄河下游联合防凌调度系统； *基本建成具有数字化虚拟会商环境的23个黄委、省、市三级黄河防汛指挥中心和6个水文预报中心。 防汛减灾系统功能结构图： 水资源管理调度工作流程： 水量调度系统建设目标： 利用通讯及计算机网络、遥测、3S和数学模拟等技术，在可视化环境下，实现黄河水量实时调度、引黄涵闸远程自动化监控、省际控制断面和骨干枢纽的远程监视、取水许可程序化管理，提高水资源调度与管理水平，增强防断流能力，达到合理配置黄河水资源，缓解供水矛盾，改善生态环境，使有限的黄河水资源发挥更大的综合效益。 水量调度系统建设任务： *建成世界一流水平的黄河水量总调度中心； *完善与河南局、山东局、水文局、水资源保护局