.整合利用現(xiàn)有水利感知網(wǎng)目前，威海市智慧水利一期項(xiàng)目已對(duì)黃壘河流域已有的水文監(jiān)測(cè)與視頻監(jiān)控感知設(shè)備和相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行了梳理整合，接入了威海市智慧水利系統(tǒng)，建立了相應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)和數(shù)據(jù)訪問(wèn)接口。數(shù)字孿生黃壘河系統(tǒng)也將接入威海市智慧水利系統(tǒng)。因此，可通過(guò)訪問(wèn)讀取數(shù)據(jù)庫(kù)方式，利用現(xiàn)有水利感知設(shè)備與數(shù)據(jù)。3.1.2建設(shè)完善水利信息網(wǎng)依托威海市現(xiàn)有水利網(wǎng)絡(luò)資源，充分利用威海市地方電子政務(wù)外網(wǎng)，通過(guò)租賃專(zhuān)線、光纖、網(wǎng)絡(luò)VPN信等多種方式，完善黃壘河流域水利信息網(wǎng)，滿(mǎn)足雨情、水情、工情、監(jiān)視視頻等各類(lèi)信息在節(jié)點(diǎn)間的及時(shí)、高效地傳輸、交換，保障水利業(yè)務(wù)應(yīng)用帶寬需求。針對(duì)新建的56個(gè)視頻監(jiān)測(cè)站點(diǎn)，需要建設(shè)視頻專(zhuān)網(wǎng)，連接這些站點(diǎn)，將視頻信號(hào)高效傳輸至水務(wù)局、大數(shù)據(jù)中心有關(guān)部門(mén)。雨水工情站點(diǎn)、地下水監(jiān)測(cè)井采用4G/5G網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)，將在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸至水務(wù)局等有關(guān)部門(mén)。3.2建設(shè)數(shù)據(jù)底板全面搜集整合基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)管理數(shù)據(jù)、跨行業(yè)共享數(shù)據(jù)。根據(jù)流域防洪、水資源管理與調(diào)配等業(yè)務(wù)對(duì)地理空間數(shù)據(jù)的需要，不同區(qū)域采用不同精度和類(lèi)型的數(shù)據(jù)，構(gòu)建三級(jí)地理空間數(shù)據(jù)。建立覆蓋黃壘河流域的L1級(jí)地理空間數(shù)據(jù)，覆蓋黃壘河干流及其主要支流河道、地下水庫(kù)含水層等重點(diǎn)區(qū)域的L2級(jí)地理空間數(shù)據(jù)，覆蓋地表水庫(kù)、地下水庫(kù)、攔河閘壩、泵站等重點(diǎn)水利工程、設(shè)施與設(shè)備的L3級(jí)地理空間數(shù)據(jù)。整合L1級(jí)數(shù)據(jù)。在水利部和山東省水利廳共享的相關(guān)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，對(duì)黃壘河流域的水利一張圖矢量數(shù)據(jù)、優(yōu)于2m高分衛(wèi)星遙感影像、優(yōu)于30m數(shù)字高程模型等數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，結(jié)合河流水系、水利工程、道路、居民點(diǎn)等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，得到覆蓋全流域L1級(jí)數(shù)據(jù)底板。建設(shè)L2級(jí)地理空間數(shù)據(jù)。L2級(jí)數(shù)據(jù)是在L1級(jí)基礎(chǔ)上對(duì)重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行精細(xì)建模。將黃壘河干流及河道兩側(cè)堤防及防洪保護(hù)區(qū)作為重點(diǎn)區(qū)域，從測(cè)繪、國(guó)土等部門(mén)共享或通過(guò)無(wú)人機(jī)攝影、傾斜攝影等方式，按照1:2000比例尺，獲得全要素（包括水系、道路、行政區(qū)劃、居民點(diǎn)等要素）DLG數(shù)據(jù)、數(shù)字高程模型DEM、數(shù)字正射影像DOM、高分辨率遙感影像、傾斜攝影影像、激光點(diǎn)云等數(shù)據(jù)。從水利部門(mén)共享或采用實(shí)地測(cè)量，獲取黃壘河干流河道水下地形。需要對(duì)40.2km河道（黃壘河干流乳山市段、花家疃水庫(kù)下游河流、庫(kù)區(qū)周邊范圍），一般區(qū)域兩側(cè)各500m，重點(diǎn)區(qū)域（如洪水影響區(qū)）兩側(cè)各2km范圍，共100.5km2范圍進(jìn)行傾斜攝影，建設(shè)范圍如圖3.2-1所示。圖3.2-1L2級(jí)地理空間數(shù)據(jù)建設(shè)范圍建設(shè)L3級(jí)地理空間數(shù)據(jù)。通過(guò)無(wú)人機(jī)傾斜攝影、三維激光掃描、拍攝圖片、水利工程設(shè)計(jì)圖、建筑設(shè)施及機(jī)電設(shè)備的幾何屬性數(shù)據(jù)、水文地質(zhì)數(shù)據(jù)等，獲取重點(diǎn)工程、設(shè)施和設(shè)備的L3級(jí)數(shù)據(jù)。進(jìn)而利用這些數(shù)據(jù)，對(duì)重點(diǎn)水利工程進(jìn)行實(shí)體場(chǎng)景建模，生成重點(diǎn)工程、設(shè)施和設(shè)備的BIM模型。需要獲取花家疃水庫(kù)壩體與附屬設(shè)施設(shè)備、黃壘河3座地下水庫(kù)截滲墻、含水層與附屬設(shè)施設(shè)備等L3級(jí)數(shù)據(jù)。3.3建設(shè)數(shù)據(jù)引擎數(shù)據(jù)引擎建設(shè)內(nèi)容包含數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)集成、數(shù)據(jù)治理和數(shù)據(jù)開(kāi)發(fā)四個(gè)部分。通過(guò)數(shù)據(jù)引擎的建設(shè)，在智慧水利一期形成的數(shù)據(jù)資源基礎(chǔ)上，進(jìn)一步整合相關(guān)水利數(shù)據(jù)，通過(guò)多元化采集、主體化匯集構(gòu)建全域化原始數(shù)據(jù)，基于“一數(shù)一源、一源多用”原則，匯集全域數(shù)據(jù)，開(kāi)展存量和增量數(shù)據(jù)資源匯集和治理，建成水利數(shù)據(jù)資源平臺(tái)。通過(guò)“治理融合”、“分析挖掘”，充分發(fā)揮數(shù)據(jù)價(jià)值，讓數(shù)據(jù)支撐業(yè)務(wù)決策，支撐領(lǐng)導(dǎo)決策；通過(guò)“多樣服務(wù)”形式，為技術(shù)人員、業(yè)務(wù)人員、管理人員提供行業(yè)場(chǎng)景化的數(shù)據(jù)服務(wù)。3.4建立水利專(zhuān)業(yè)模型為服務(wù)實(shí)現(xiàn)數(shù)字孿生流域“四預(yù)”應(yīng)用，項(xiàng)目擬建立防洪、水資源調(diào)配與管理、地下水庫(kù)工程運(yùn)行管理和河湖健康動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)4類(lèi)應(yīng)用相關(guān)專(zhuān)業(yè)模型。其中，防洪相關(guān)專(zhuān)業(yè)模型由洪水預(yù)報(bào)、一二維水動(dòng)力學(xué)和洪水控制工程防洪調(diào)度3種功能的模型組成；水資源調(diào)配與管理相關(guān)專(zhuān)業(yè)模型由來(lái)水預(yù)報(bào)、區(qū)域需水預(yù)測(cè)、地表-地下聯(lián)合調(diào)控和流域多水源配置4種功能的模型組成；地下水庫(kù)工程運(yùn)行管理支撐模型由地表-地下補(bǔ)排過(guò)程模擬計(jì)算、地下水庫(kù)蓄變量變化趨勢(shì)分析、地下水可開(kāi)采量分析、河道-地下水庫(kù)供水聯(lián)合調(diào)度模型和不同開(kāi)采條件下地下水位變化趨勢(shì)預(yù)測(cè)6種功能的模型組成；河湖健康動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)相關(guān)模型由基于評(píng)價(jià)單元的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)分析、基于動(dòng)態(tài)優(yōu)選的河湖健康評(píng)價(jià)體系構(gòu)建、面向河湖健康評(píng)價(jià)的非結(jié)構(gòu)信息解譯、面向河湖長(zhǎng)監(jiān)督管理的水體健康評(píng)價(jià)與分析4種功能的模型組成。上述專(zhuān)業(yè)模型研發(fā)與構(gòu)建過(guò)程主要包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)整理、物理過(guò)程機(jī)理揭示、邊界條件與初始條件確定、模型構(gòu)建與參數(shù)的率定與驗(yàn)證等過(guò)程。通過(guò)持續(xù)改進(jìn)，在模型交付時(shí)，所有模型達(dá)到水文情報(bào)預(yù)報(bào)規(guī)范（GB/T22482）等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范規(guī)定的精度。在服務(wù)期內(nèi)，隨著平臺(tái)系統(tǒng)的運(yùn)行，當(dāng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)增加、邊界條件改變、工程新建等情況發(fā)生，需第一時(shí)間（不超過(guò)30日）開(kāi)展相關(guān)模型參數(shù)優(yōu)化、結(jié)構(gòu)調(diào)整等工作，使模型達(dá)到水文情報(bào)預(yù)報(bào)規(guī)范（GB/T22482）等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范規(guī)定的精度。3.4.1防洪相關(guān)專(zhuān)業(yè)模型為實(shí)現(xiàn)入庫(kù)、區(qū)間洪水全方位預(yù)報(bào)、河道-保護(hù)區(qū)洪水演進(jìn)過(guò)程全過(guò)程模擬和流域防洪多過(guò)程控制，項(xiàng)目擬研發(fā)構(gòu)建基于多模型組合的花家疃水庫(kù)入庫(kù)洪水和水庫(kù)至東浪暖擋潮閘區(qū)間洪水預(yù)報(bào)模型共計(jì)7套，花家疃水庫(kù)、巫山水位站下游至入?？诤拥琅c兩側(cè)保護(hù)洪水一二維演進(jìn)過(guò)程模擬模型共計(jì)3套，洪水影響分析和避險(xiǎn)轉(zhuǎn)移方案制定模型3套，水庫(kù)、橡膠壩等防洪工程調(diào)度模型共計(jì)6套，共同服務(wù)于流域防洪“四預(yù)”業(yè)務(wù)應(yīng)用服務(wù)。1.洪水預(yù)報(bào)模型開(kāi)發(fā)水庫(kù)入庫(kù)洪水、區(qū)間洪水預(yù)報(bào)模型，解決流域洪水預(yù)報(bào)手段落后、精度低等問(wèn)題，滿(mǎn)足流域防洪需要，有利于提高黃壘河流域洪澇災(zāi)害防御能力。模型具體包括：花家疃水庫(kù)入庫(kù)洪水預(yù)報(bào)模型，花家疃水庫(kù)、巫山站以下與東浪暖擋潮閘之間區(qū)間洪水預(yù)報(bào)模型，具體建設(shè)內(nèi)容如下表所示。表3.4-1洪水預(yù)報(bào)模型主要建設(shè)內(nèi)容序號(hào)建設(shè)內(nèi)容具體任務(wù)1基于新安江模型的花家疃水庫(kù)洪水預(yù)報(bào)模型集水面積81km2,場(chǎng)次暴雨洪水?dāng)?shù)據(jù)分析與整理（30場(chǎng)以上洪水）、模型構(gòu)建、參數(shù)率定、模型驗(yàn)證與服務(wù)期內(nèi)模型維護(hù)。2基于API模型的花家疃水庫(kù)洪水預(yù)報(bào)模型集水面積81km2,場(chǎng)次暴雨洪水分割（30場(chǎng)以上洪水）、模型構(gòu)建、參數(shù)率定與服務(wù)期內(nèi)模型維護(hù)。3基于新安江模型的巫山水位站以上洪水預(yù)報(bào)模型集水面積152km2,場(chǎng)次暴雨洪水推求（30場(chǎng)以上洪水）、模型構(gòu)建、參數(shù)率定與服務(wù)期內(nèi)模型維護(hù)。4基于API模型的巫山水位站以上洪水預(yù)報(bào)模型集水面積152km2,場(chǎng)次暴雨洪水推求（30場(chǎng)以上洪水）、模型構(gòu)建、參數(shù)率定與服務(wù)期內(nèi)模型維護(hù)。5基于新安江模型的區(qū)間洪水預(yù)報(bào)模型花家疃水庫(kù)、巫山水位站以下與東浪暖擋潮閘之間394km2，解決無(wú)資料地區(qū)模型構(gòu)建問(wèn)題，模型構(gòu)建、參數(shù)移植、模型驗(yàn)證服務(wù)期內(nèi)模型維護(hù)。6基于API模型的區(qū)間洪水預(yù)報(bào)模型花家疃水庫(kù)、巫山水位站以下與東浪暖擋潮閘之間394km2，解決無(wú)資料地區(qū)模型構(gòu)建問(wèn)題，模型構(gòu)建、參數(shù)移植、模型驗(yàn)證服務(wù)期內(nèi)模型維護(hù)。7多模型組合洪水預(yù)報(bào)洪水預(yù)報(bào)結(jié)果影響因素提取、數(shù)據(jù)融合的特征屬性建立和多模型洪水預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)融合算法構(gòu)建。2.一二維水動(dòng)力學(xué)模型構(gòu)建開(kāi)發(fā)河道一維和保護(hù)區(qū)二維水動(dòng)力學(xué)模型，解決河道內(nèi)洪水和潰堤/漫堤洪水演進(jìn)過(guò)程模擬問(wèn)題，滿(mǎn)足流域防洪需要，有利于提高黃壘河流域洪澇災(zāi)害防御能力。模型具體包括：花家疃水庫(kù)、巫山水位站下游至東浪暖斷面河段一維水動(dòng)力模型，花家疃水庫(kù)、巫山水位站下游至東浪暖河段兩側(cè)防洪保護(hù)區(qū)二維水動(dòng)力學(xué)模型，模擬潰堤/漫堤洪水的一二維耦合模擬模型。主要建設(shè)內(nèi)容如下表所示。表3.4-2水動(dòng)力學(xué)模型主要建設(shè)內(nèi)容序號(hào)建設(shè)內(nèi)容具體任務(wù)1河道一維水動(dòng)力學(xué)模型邊界條件確定（模型范圍從花家疃水庫(kù)、巫山水位站下游至東浪暖擋潮閘）、地形處理（每隔500米測(cè)量一個(gè)河道大斷面，并整理為模型輸入標(biāo)準(zhǔn)格式）、率定驗(yàn)證（采用歷史典型場(chǎng)次洪水進(jìn)行率定驗(yàn)證）和服務(wù)期內(nèi)模型維護(hù)。2保護(hù)區(qū)二維水動(dòng)力學(xué)模型模擬范圍確定（花家疃水庫(kù)、巫山水位站下游至東浪暖擋潮閘斷面河道堤防兩側(cè)的保護(hù)區(qū)）、網(wǎng)格剖分、邊界條件確定（根據(jù)潰堤或漫堤發(fā)生位置與類(lèi)型，設(shè)置相應(yīng)邊界條件）、地形處理、率定驗(yàn)證和服務(wù)期內(nèi)模型維護(hù)。3潰堤/漫堤洪水一二維耦合模擬模型耦合位置確定（根據(jù)工程現(xiàn)狀和歷史險(xiǎn)情，確定潰堤/漫堤位置）、靈活潰口設(shè)置與模擬（通過(guò)靈活設(shè)置潰口，實(shí)現(xiàn)對(duì)河道任意位置處潰堤洪水過(guò)程模擬）、連接方式確定與設(shè)置（根據(jù)險(xiǎn)情位置與類(lèi)型設(shè)置一二維模型耦合形式與條件）、耦合模型建立和服務(wù)期內(nèi)模型維護(hù)。3.洪水控制工程防洪調(diào)度模型開(kāi)發(fā)黃壘河流域花家疃水庫(kù)、小觀橡膠壩、廟東橡膠壩和東浪暖橡膠壩等洪水控制工程防洪調(diào)度模型，解決流域防洪調(diào)度問(wèn)題，滿(mǎn)足流域防洪需要，有利于提高黃壘河流域洪水管理水平。模型具體包括：花家疃水庫(kù)防洪調(diào)度模型，小觀橡膠壩、廟東橡膠壩和東浪暖橡膠壩調(diào)度模型，以及上述水庫(kù)閘壩的聯(lián)合調(diào)度模型。主要建設(shè)內(nèi)容如下表所示。表3.4-3防洪調(diào)度模型主要建設(shè)內(nèi)容序號(hào)建設(shè)內(nèi)容具體任務(wù)1花家疃水庫(kù)防洪調(diào)度模型泄量控制調(diào)度規(guī)則建立、水位控制調(diào)度規(guī)則建立、防洪補(bǔ)償調(diào)度規(guī)則建立、實(shí)時(shí)調(diào)度模型開(kāi)發(fā)、人機(jī)交互功能開(kāi)發(fā)和服務(wù)期內(nèi)模型維護(hù)。2保護(hù)區(qū)分洪運(yùn)用模型潰口靈活化設(shè)置功能開(kāi)發(fā)、分洪過(guò)程控制規(guī)則設(shè)置、多潰口分洪規(guī)則聯(lián)合優(yōu)化模型建立與求解和服務(wù)期內(nèi)模型維護(hù)。3小觀橡膠壩防洪調(diào)度模型防洪調(diào)度規(guī)則建立與模型開(kāi)發(fā)和服務(wù)期內(nèi)模型維護(hù)。4廟東攔河閘橡膠壩防洪調(diào)度模型防洪調(diào)度規(guī)則建立與模型開(kāi)發(fā)和服務(wù)期內(nèi)模型維護(hù)。5東浪暖橡膠壩防洪調(diào)度模型防洪調(diào)度規(guī)則建立與模型開(kāi)發(fā)和服務(wù)期內(nèi)模型維護(hù)。6黃壘河流域水利工程群聯(lián)合調(diào)控模型各工程防洪補(bǔ)償性分析、聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度模型建立（參數(shù)傳遞、目標(biāo)函數(shù)、約束條件）、聯(lián)合優(yōu)化調(diào)控模型求解和服務(wù)期內(nèi)模型維護(hù)。4．洪水影響分析和避險(xiǎn)轉(zhuǎn)移開(kāi)發(fā)洪水淹沒(méi)損失分析計(jì)算模型、風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)與安置點(diǎn)選擇模型和人員避險(xiǎn)轉(zhuǎn)移路線智能優(yōu)選模型，解決流域洪水淹沒(méi)災(zāi)情分析和避險(xiǎn)轉(zhuǎn)移難題，滿(mǎn)足洪災(zāi)應(yīng)急處置需要。需要建設(shè)的模型包括黃壘河干流兩側(cè)保護(hù)區(qū)洪水淹沒(méi)損失分析計(jì)算模型、洪水淹沒(méi)區(qū)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)與安置點(diǎn)實(shí)時(shí)選定模型和人員避險(xiǎn)轉(zhuǎn)移路線智能優(yōu)選模型，主要建設(shè)內(nèi)容如下表所示。表3.4-4洪水影響分析和避險(xiǎn)轉(zhuǎn)移模型主要建設(shè)內(nèi)容序號(hào)建設(shè)內(nèi)容具體任務(wù)1保護(hù)區(qū)洪水淹沒(méi)損失分析計(jì)算模型淹沒(méi)水深分級(jí)，淹沒(méi)損失計(jì)算指標(biāo)選取、淹沒(méi)損失計(jì)算模型構(gòu)建。2洪水淹沒(méi)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)與安置點(diǎn)實(shí)時(shí)選定模型淹沒(méi)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)與等級(jí)劃分、構(gòu)建風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)識(shí)別模型、建立安置點(diǎn)識(shí)別方法。3人員避險(xiǎn)轉(zhuǎn)移路線智能優(yōu)選模型洪澇路網(wǎng)路阻指標(biāo)確定（時(shí)間長(zhǎng)短、危險(xiǎn)性、道路狀況）、綜合路阻權(quán)重計(jì)算方法構(gòu)建、多重約束條件下多目標(biāo)動(dòng)態(tài)最優(yōu)路徑優(yōu)化模型構(gòu)建，優(yōu)化模型求解3.4.2水資源調(diào)配與管理相關(guān)專(zhuān)業(yè)模型為實(shí)現(xiàn)黃壘河流域地表水、地下水等多水源聯(lián)合調(diào)配，并將黃壘河納入威海市水資源統(tǒng)一調(diào)配中，切實(shí)發(fā)揮地下黃壘河地下水庫(kù)興利效益，項(xiàng)目擬構(gòu)建黃壘河流域年月日多尺度降雨預(yù)報(bào)模型共計(jì)5套，威海市生產(chǎn)、生活、生態(tài)需水模型共計(jì)5套，黃壘河流域地表-地下水聯(lián)合調(diào)控相關(guān)模型共計(jì)5套和將黃壘河流域、母豬河地下水庫(kù)和威海市區(qū)納入一體的流域多水源配置模型1套，共同服務(wù)于利于水資源調(diào)配與管理“四預(yù)”應(yīng)用服務(wù)。1.來(lái)水預(yù)報(bào)模型開(kāi)發(fā)地表水庫(kù)、地下水庫(kù)、區(qū)間和河道關(guān)鍵斷面的來(lái)水預(yù)報(bào)模型，解決流域來(lái)水預(yù)報(bào)問(wèn)題，滿(mǎn)足流域水資源管理與調(diào)配需要，有利于緩解黃壘河流域及威海市水資源短缺問(wèn)題。模型具體包括：花家疃水庫(kù)、巫山水位站、黃壘河區(qū)間（花家疃水庫(kù)、巫山水位站下游至廟東地下水庫(kù)）等斷面的來(lái)水預(yù)報(bào)模型。模型須具備長(zhǎng)、中、短多時(shí)間尺度來(lái)水預(yù)報(bào)能力，且適應(yīng)缺資料或無(wú)資料地區(qū)的來(lái)水預(yù)報(bào)。來(lái)水預(yù)報(bào)模型主要建設(shè)內(nèi)容如下表所示：表3.4-4來(lái)水預(yù)報(bào)模型主要建設(shè)內(nèi)容序號(hào)建設(shè)內(nèi)容具體任務(wù)1基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的黃壘河流域月尺度降雨預(yù)報(bào)模型月降雨影響因子分析與篩選、模型輸入、輸出數(shù)據(jù)庫(kù)建立、模型訓(xùn)練與構(gòu)建和服務(wù)期內(nèi)模型維護(hù)。2基于支持向量機(jī)的黃壘河流域月尺度降雨預(yù)報(bào)模型月降雨影響因子分析與篩選、模型輸入、輸出數(shù)據(jù)庫(kù)建立、模型訓(xùn)練與構(gòu)建和服務(wù)期內(nèi)模型維護(hù)。3基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的黃壘河流域年尺度降雨預(yù)報(bào)模型年降雨影響因子分析與篩選、模型輸入、輸出數(shù)據(jù)庫(kù)建立、模型訓(xùn)練與構(gòu)建和服務(wù)期內(nèi)模型維護(hù)。4基于支持向量機(jī)的黃壘河流域年尺度降雨預(yù)報(bào)模型年降雨影響因子分析與篩選、模型輸入、輸出數(shù)據(jù)庫(kù)建立、模型訓(xùn)練與構(gòu)建和服務(wù)期內(nèi)模型維護(hù)。5多模型組合徑流預(yù)報(bào)徑流預(yù)報(bào)結(jié)果影響因素提取、建立數(shù)據(jù)融合的特征屬性、構(gòu)建多模型洪水預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)融合算法和服務(wù)期內(nèi)模型維護(hù)。6產(chǎn)流預(yù)報(bào)模型建立產(chǎn)流模型參數(shù)與下墊面特性之間的關(guān)系（適用于無(wú)資料地區(qū)產(chǎn)流模擬預(yù)報(bào)）、下墊面條件數(shù)據(jù)收集、模型參數(shù)設(shè)定（解決無(wú)資料地區(qū)產(chǎn)流模型構(gòu)建問(wèn)題）、模型建立與驗(yàn)證和服務(wù)期內(nèi)模型維護(hù)。2.區(qū)域需水預(yù)測(cè)模型開(kāi)發(fā)威海市區(qū)與黃壘河流域內(nèi)生產(chǎn)、生活、生態(tài)需水預(yù)測(cè)模型，解決威海市各用戶(hù)需水預(yù)測(cè)問(wèn)題，滿(mǎn)足威海市水資源管理需要，有利于提高黃壘河流域與威海市區(qū)水資源管理水平。模型具體包括：威海市區(qū)城鎮(zhèn)生活、第二和第三產(chǎn)業(yè)需水預(yù)測(cè)模型，黃壘河流域內(nèi)生活和農(nóng)業(yè)需水預(yù)測(cè)模型。在需水預(yù)測(cè)中，可根據(jù)實(shí)際需要將用水戶(hù)按行業(yè)進(jìn)行分類(lèi)，主要包括生活、生產(chǎn)、生態(tài)，也可細(xì)分為城鎮(zhèn)生活、農(nóng)村生活、工業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)及建筑業(yè)、農(nóng)業(yè)、生態(tài)。本項(xiàng)目需水預(yù)測(cè)主要采用定額法進(jìn)行計(jì)算。表3.4-5區(qū)域需水預(yù)報(bào)模型主要建設(shè)內(nèi)容序號(hào)建設(shè)內(nèi)容具體任務(wù)1威海市生活需水預(yù)測(cè)模型近20年來(lái)威海市區(qū)人口增長(zhǎng)率分析、未來(lái)人口變化預(yù)測(cè)模型建立、需水量預(yù)測(cè)模型建立和服務(wù)期內(nèi)模型維護(hù)。2第一產(chǎn)業(yè)需水預(yù)測(cè)模型農(nóng)業(yè)用水效率變化預(yù)測(cè)、農(nóng)業(yè)灌溉面積預(yù)測(cè)、農(nóng)業(yè)需水量預(yù)測(cè)模型建立和服務(wù)期內(nèi)模型維護(hù)。3第二產(chǎn)業(yè)需水預(yù)測(cè)模型近20年來(lái)威海市各區(qū)工業(yè)產(chǎn)值增長(zhǎng)率分析、工業(yè)萬(wàn)元增加值用水量指標(biāo)閾值確定、工業(yè)需水量預(yù)測(cè)模型建立和服務(wù)期內(nèi)模型維護(hù)。4第三產(chǎn)業(yè)需水預(yù)測(cè)模型近20年來(lái)威海市第三產(chǎn)業(yè)增加值綜合增長(zhǎng)率分析、第三產(chǎn)業(yè)萬(wàn)元增加值用水量指標(biāo)閾值確定、第三產(chǎn)業(yè)需水量預(yù)測(cè)模型建立和服務(wù)期內(nèi)模型維護(hù)。5生態(tài)需水預(yù)測(cè)模型威海市區(qū)綠化面積變化規(guī)律分析、威海市區(qū)綠化面積預(yù)測(cè)模型建立、威海市區(qū)生態(tài)用水預(yù)測(cè)模型建立和服務(wù)期內(nèi)模型維護(hù)。3.地表-地下水聯(lián)合調(diào)控模型開(kāi)發(fā)黃壘河流域地表-地下水聯(lián)合調(diào)控模型，解決流域地表-地下水綜合管理問(wèn)題，滿(mǎn)足地下水庫(kù)運(yùn)行管理與水資源開(kāi)發(fā)利用需要，有利于提高黃壘河流域水資源綜合管理水平。模型具體包括：花家疃水庫(kù)調(diào)度模型、地表地下水相互作用模擬模型黃壘河地下水庫(kù)地下水模型和黃壘河流域地表-地下水聯(lián)合調(diào)控模型。黃壘河流域地表地下水利工程系統(tǒng)涉及地表水庫(kù)、地下水庫(kù)、地下水回補(bǔ)與開(kāi)采工程等多種類(lèi)型的水利工程，各個(gè)工程間水力聯(lián)系復(fù)雜。對(duì)于水力聯(lián)系復(fù)雜、水流運(yùn)動(dòng)差異明顯的地表-地下水庫(kù)調(diào)控系統(tǒng)，需要建立兼具計(jì)算效率與模擬精度的地表地下水系統(tǒng)聯(lián)合模擬模型。表3.4-6地表-地下水庫(kù)聯(lián)合調(diào)控模型建設(shè)內(nèi)容序號(hào)建設(shè)內(nèi)容具體任務(wù)1花家疃水庫(kù)調(diào)度模型面向地表-地下水庫(kù)聯(lián)合調(diào)控的水庫(kù)調(diào)度規(guī)則確定（汛期調(diào)度規(guī)則、非汛期調(diào)度規(guī)則），水庫(kù)調(diào)度模型建立和服務(wù)期內(nèi)模型維護(hù)。2地下水庫(kù)地下水模型小觀地下水庫(kù)地下水模型（總庫(kù)容1114萬(wàn)m3，水文、地質(zhì)數(shù)據(jù)整理分析，模型構(gòu)建與參數(shù)率定）；廟東地下水庫(kù)地下水模型（總庫(kù)容1945萬(wàn)m3，水文、地質(zhì)數(shù)據(jù)整理分析，模型構(gòu)建與參數(shù)率定）；東浪暖地下水庫(kù)地下水模型（總庫(kù)容1156萬(wàn)m3，水文、地質(zhì)數(shù)據(jù)整理分析，模型構(gòu)建與參數(shù)率定）。以及服務(wù)期內(nèi)上述模型的維護(hù)。3地表水地下水相互作用模擬模型地下水回補(bǔ)與開(kāi)采下的地表水地下水相互作用特征分析、兼具計(jì)算效率與模擬精度的建模策略和相互作用模擬模型構(gòu)建4地表-地下水庫(kù)聯(lián)合調(diào)控模型各模型耦合計(jì)算方法確定（水庫(kù)泄流、區(qū)間來(lái)水、河道補(bǔ)給、降雨入滲、地下水回補(bǔ)、地下水開(kāi)采、地下水水位變化等多過(guò)程耦合）、優(yōu)化目標(biāo)確定（最小化棄水）、約束條件確定（地表水庫(kù)水位、河道關(guān)鍵斷面安全泄量、水量平衡）、模型求解與結(jié)果優(yōu)選方法和服務(wù)期內(nèi)模型維護(hù)。4.流域多水源配置模型開(kāi)發(fā)以米山水庫(kù)-黃壘河地下水庫(kù)-母豬河地下水庫(kù)連通工程為骨干的多水源配置模型，解決多水源高效配置利用問(wèn)題，滿(mǎn)足黃壘河流域與威海市水資源管理與調(diào)配需要，緩解威海市水資源短缺形勢(shì)。多水源配置模型須具備地表水、地下水、雨洪水和外調(diào)水等水源統(tǒng)一配置能力。模型具有模擬和優(yōu)化功能，主要包括水量?jī)?yōu)化分配和工程優(yōu)化調(diào)度模塊。表3.4-7流域多水源配置模型建設(shè)內(nèi)容序號(hào)建設(shè)內(nèi)容具體任務(wù)1流域多水源配置模型威海市水資源系統(tǒng)概化、地表水庫(kù)節(jié)點(diǎn)確定與建模、地下水庫(kù)節(jié)點(diǎn)確定與建模、供水河段確定與建模、供水水廠確定與建模、需水節(jié)點(diǎn)確定與建模、水源順序劃分、用戶(hù)用水順序劃分、運(yùn)行規(guī)則確定、目標(biāo)函數(shù)確定、約束條件確定、模型求解方法建立、方案優(yōu)選方法，以及服務(wù)期內(nèi)上述模型的維護(hù)。3.4.3地下水庫(kù)工程運(yùn)行管理支撐模型目前，黃壘河地下水地下水庫(kù)工程運(yùn)行管理尚無(wú)系統(tǒng)化的數(shù)學(xué)模型支撐。為此，需要建設(shè)地表-地下補(bǔ)排過(guò)程模擬計(jì)算模型、地下水庫(kù)蓄變量變化趨勢(shì)分析模型、地下水可開(kāi)采量模型、地下水流場(chǎng)變化模擬模型和不同開(kāi)采條件下地下水位變化趨勢(shì)預(yù)測(cè)模型等5個(gè)模型。1.地表-地下補(bǔ)排過(guò)程模擬計(jì)算模型開(kāi)發(fā)黃壘河地下水庫(kù)地表-地下補(bǔ)排過(guò)程模擬計(jì)算模型，滿(mǎn)足地下水庫(kù)補(bǔ)排強(qiáng)度模擬計(jì)算需要。模型能利用較少的水文觀測(cè)資料準(zhǔn)確判斷黃壘河流域地表-地下水的補(bǔ)排關(guān)系，快速計(jì)算不同河段地表水與地下水間的水力梯度與補(bǔ)排過(guò)程，實(shí)現(xiàn)設(shè)定情景或?qū)崟r(shí)條件下的地表－地下補(bǔ)排關(guān)系和補(bǔ)排強(qiáng)度的計(jì)算2.地下水庫(kù)蓄變量變化趨勢(shì)分析模型開(kāi)發(fā)黃壘河地下水庫(kù)蓄變量變化趨勢(shì)分析模型，潛水含水層地下水埋深控制標(biāo)準(zhǔn)制定模塊、、水庫(kù)剖面特征水位和特征庫(kù)容計(jì)算模塊。通過(guò)調(diào)用水利感知網(wǎng)的庫(kù)區(qū)地下水位實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)信息，準(zhǔn)確計(jì)算不同時(shí)刻的地下水庫(kù)庫(kù)容，實(shí)現(xiàn)不同時(shí)段不同時(shí)段地下水庫(kù)蓄變量的定量計(jì)算，并進(jìn)行趨勢(shì)分析。3.地下水可開(kāi)采量模型開(kāi)發(fā)黃壘河地水庫(kù)地下水可開(kāi)采量模型，為地下水庫(kù)水資源開(kāi)發(fā)利用提供支撐。模型包括地下水庫(kù)補(bǔ)給量和排泄量計(jì)算模塊、地下水庫(kù)庫(kù)區(qū)地下水可開(kāi)采量計(jì)算模塊。補(bǔ)排量計(jì)算模塊可計(jì)算不同時(shí)期庫(kù)區(qū)地下水補(bǔ)給量及排泄量；庫(kù)區(qū)地下水可開(kāi)采量計(jì)算模塊能計(jì)算任意時(shí)段內(nèi)含水層中地下水體積變化量和不同頻率下的地下水可開(kāi)采量。4.地下水流場(chǎng)變化模擬模型在地下水庫(kù)含水層的三維地質(zhì)模型的基礎(chǔ)上，構(gòu)建地下水流場(chǎng)變化模擬模型，滿(mǎn)足黃壘河地下水庫(kù)地下水流場(chǎng)變化過(guò)程模擬需要。模型具備地下水流場(chǎng)模擬模塊和地下水流場(chǎng)三維展示兩個(gè)功能模塊，模擬模塊可根據(jù)河道水位、地下水庫(kù)地下水水位、降雨量、地下水開(kāi)采量等監(jiān)測(cè)信息，計(jì)算地下水庫(kù)含水層全域、河床周邊及地下水開(kāi)采井附近的地下水流場(chǎng)，包括水位、流向、流速等要素；展示模塊可將模擬結(jié)果與地下水庫(kù)工程數(shù)字化場(chǎng)景結(jié)合進(jìn)行三維展示及標(biāo)記關(guān)鍵控制斷面數(shù)據(jù)，為地下水庫(kù)工程運(yùn)行管理的重要依據(jù)。5．河道-地下水庫(kù)供水聯(lián)合調(diào)度模型開(kāi)發(fā)黃壘河道-地下水庫(kù)聯(lián)合調(diào)度模型，為黃壘河流域向流域外供水方案與調(diào)度規(guī)則制定提供工具。該模型包括流域時(shí)段供水量動(dòng)態(tài)確定模塊、供水規(guī)則制定模塊。供水量動(dòng)態(tài)確定模塊可根據(jù)米山水庫(kù)用水需求與母豬河地下水庫(kù)蓄水狀態(tài)，實(shí)時(shí)確定黃壘河流域供水量；供水規(guī)則制定模塊能通過(guò)讀取黃壘河地下水庫(kù)蓄水量與小觀橡膠壩、廟東攔河閘和東浪暖擋潮閘前水位等數(shù)據(jù)，制定小觀泵站與東浪暖泵站供水策略，包括各泵站的河道供水量和地下水庫(kù)供水量。6.不同開(kāi)采條件下地下水位變化趨勢(shì)預(yù)測(cè)模型在地下水庫(kù)含水層的三維地質(zhì)模型及地下水流場(chǎng)變化模擬模型的基礎(chǔ)上，模型能夠通過(guò)讀取特定時(shí)段降雨量、地下水水位、蒸發(fā)量等數(shù)據(jù)，并人工設(shè)置地下水開(kāi)采方案，預(yù)測(cè)不同開(kāi)采方案下地下水庫(kù)蓄變量和地下水位變化趨勢(shì)，為地下水高效開(kāi)發(fā)利用提供科學(xué)指導(dǎo)。3.4.4河湖健康動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)模型該項(xiàng)目根據(jù)《河湖健康評(píng)價(jià)指南（試行）》等文件，開(kāi)發(fā)流域內(nèi)黃壘河河道和花家疃水庫(kù)2個(gè)水體的河湖健康動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)業(yè)務(wù)，解決河湖長(zhǎng)制監(jiān)督管理運(yùn)行中水體健康動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)業(yè)務(wù)不足的問(wèn)題，滿(mǎn)足黃壘河流域內(nèi)河湖長(zhǎng)制工作需要，助力黃壘河流域河湖長(zhǎng)制監(jiān)督工作開(kāi)展。黃壘河河湖健康動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)工作包括以下具體內(nèi)容：1.基于評(píng)價(jià)單元的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)分析作為進(jìn)行河湖健康評(píng)價(jià)的依據(jù)文件，《河湖健康評(píng)價(jià)指南（試行）》規(guī)定了水體在進(jìn)行河湖健康評(píng)價(jià)時(shí)需要將水體劃分為評(píng)價(jià)單元。即河流分為河段，湖泊分為湖區(qū)。在劃分黃壘河評(píng)價(jià)單元時(shí)，需要根據(jù)河流水文特征、河床及河濱帶形態(tài)、水質(zhì)狀況、水生生物特征以及流域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展特征的相同性和差異性，同時(shí)以河長(zhǎng)管轄作為依據(jù)，沿河流縱向?qū)⒑恿鞣譃樵u(píng)價(jià)河段。在進(jìn)行湖泊（庫(kù)區(qū)）評(píng)價(jià)單元時(shí)，需要根據(jù)其水文、水動(dòng)力學(xué)特征、水質(zhì)、生物分區(qū)特征，以及湖泊水功能區(qū)區(qū)劃特征分區(qū)，同時(shí)考慮湖長(zhǎng)管轄作為依據(jù)，進(jìn)行劃分。2.基于動(dòng)態(tài)優(yōu)選的河湖健康評(píng)價(jià)體系構(gòu)建在《河湖健康評(píng)價(jià)指南（試行）》中，河流健康評(píng)價(jià)指標(biāo)規(guī)定了19項(xiàng)，包括7項(xiàng)必選指標(biāo)和12項(xiàng)備選指標(biāo)；湖泊健康評(píng)價(jià)指標(biāo)規(guī)定了20項(xiàng)，包括10項(xiàng)必選指標(biāo)和10項(xiàng)備選指標(biāo)。在進(jìn)行黃壘河數(shù)字孿生平臺(tái)建設(shè)中，需要根據(jù)黃壘河和花家疃水庫(kù)不同功能需求變化動(dòng)態(tài)選取能表征水體健康內(nèi)涵的評(píng)價(jià)指標(biāo)，利用層次分析法和專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)法，設(shè)置不同評(píng)價(jià)指標(biāo)的評(píng)價(jià)權(quán)重。3.面向河湖健康評(píng)價(jià)的非結(jié)構(gòu)信息解譯模型建立在進(jìn)行河湖健康評(píng)價(jià)中，需要感知監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)、輿情數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)管理數(shù)據(jù)和地理數(shù)據(jù)5類(lèi)信息。在健康信息知識(shí)數(shù)據(jù)中，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)管理數(shù)據(jù)通常為結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，可以作為輸入?yún)?shù)直接應(yīng)用于評(píng)價(jià)模型。監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)、輿情數(shù)據(jù)和地理數(shù)據(jù)為非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，因此需要開(kāi)發(fā)模型進(jìn)行解解譯。4.面向河湖長(zhǎng)監(jiān)督管理的水體健康評(píng)價(jià)與分析模型開(kāi)發(fā)將感知的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和信息解譯結(jié)果輸入健康評(píng)價(jià)模型，進(jìn)行水體健康評(píng)價(jià)。分別計(jì)算評(píng)價(jià)單元和水體的健康分值，根據(jù)《河湖健康評(píng)價(jià)指南（試行）》的評(píng)價(jià)分類(lèi)表，明確各水體的健康狀態(tài)。并分析影響水體健康狀態(tài)的影響因素。根據(jù)水體長(zhǎng)系列健康評(píng)價(jià)結(jié)果，結(jié)合河湖長(zhǎng)制所轄評(píng)價(jià)單元和區(qū)域范圍提出的水體問(wèn)題清單和責(zé)任清單，為河湖長(zhǎng)制監(jiān)管工作提供支撐。3.5建立智能識(shí)別模型需要建立的智能識(shí)別模型主要包括遙感識(shí)別模型、視頻識(shí)別模型和語(yǔ)音識(shí)別模型3類(lèi)，具體建設(shè)內(nèi)容如下表所示。表3.5-1需要建立的智能模型分類(lèi)功能類(lèi)型建設(shè)內(nèi)容與范圍遙感識(shí)別模型下墊面地表覆下墊面地表覆蓋分類(lèi)模型地表水體識(shí)別地表水體范圍、面積、水體寬度和長(zhǎng)度等視頻識(shí)別模型堤岸崩塌檢測(cè)對(duì)堤防險(xiǎn)工險(xiǎn)段的堤岸崩塌進(jìn)行檢測(cè)人員下水識(shí)別對(duì)河面上有人員進(jìn)行識(shí)別垃圾堆放識(shí)別對(duì)水域岸線的違規(guī)垃圾堆放進(jìn)行識(shí)別。水域岸線違建識(shí)別對(duì)水域岸線中違規(guī)搭建的各類(lèi)建筑物、建筑材料進(jìn)行識(shí)別，并產(chǎn)生預(yù)警，判斷是否存在違建現(xiàn)象。河道漂浮物檢測(cè)對(duì)河道、湖泊、水庫(kù)的水面漂浮物聚集區(qū)域視頻畫(huà)面進(jìn)行監(jiān)控，對(duì)漂浮物如垃圾、水葫蘆等進(jìn)行識(shí)別。采砂識(shí)別對(duì)挖掘機(jī)、推土機(jī)、施工車(chē)輛進(jìn)行識(shí)別檢測(cè)，一旦出現(xiàn)進(jìn)行提醒上報(bào)。語(yǔ)音識(shí)別模型公眾查詢(xún)將實(shí)時(shí)通話錄音轉(zhuǎn)為文本，提取關(guān)鍵詞進(jìn)行文本分析和理解，并給予進(jìn)一步查詢(xún)引導(dǎo)舉報(bào)投訴自動(dòng)識(shí)別舉報(bào)投訴，自動(dòng)歸類(lèi)意見(jiàn)反饋?zhàn)詣?dòng)識(shí)別意見(jiàn)，提取關(guān)鍵信息3.6建立可視化模型基于L2和L3數(shù)據(jù)，通過(guò)用三維建模工具，建設(shè)自然背景、流場(chǎng)動(dòng)態(tài)、水利工程、水利機(jī)電設(shè)備等4類(lèi)可視化模型，為在業(yè)務(wù)應(yīng)用中真實(shí)展現(xiàn)物理流域中各種水利業(yè)務(wù)場(chǎng)景提供支撐。自然背景可視化模型對(duì)黃壘河流域內(nèi)的河流、建筑、道路、居民點(diǎn)、植被等地物進(jìn)行三維可視化模擬。流場(chǎng)動(dòng)態(tài)主要包括地表水流、地下水流、降雨場(chǎng)、取水過(guò)程、抽水過(guò)程等。水利工程包括花家疃水庫(kù)、黃壘河地下水庫(kù)工程地下部分、黃壘河堤防等。水利機(jī)電設(shè)備包括閘門(mén)、水泵、啟閉機(jī)等。表3.6-1可視化模型建設(shè)內(nèi)容分類(lèi)建設(shè)內(nèi)容與范圍自然背景河道三維可視化模型流場(chǎng)動(dòng)態(tài)地表水流、地下水流、降雨場(chǎng)、取水過(guò)程、抽水過(guò)程水利工程花家疃水庫(kù)、黃壘河地下水庫(kù)工程地下部分（地下水庫(kù)含水層、截滲墻、抽水井、觀測(cè)井）等三維可視化模型水利機(jī)電設(shè)備泵站、水泵、閘門(mén)、啟閉機(jī)等三維可視化模型3.7建設(shè)模擬仿真引擎面向數(shù)字孿生流域建設(shè)中對(duì)三維可視化、三維渲染和演示特效的需求和專(zhuān)業(yè)模型、分析、計(jì)算、展示對(duì)三維空間分析的大量需求，采用游戲引擎和三維GIS相結(jié)合方式，建設(shè)數(shù)字孿生模擬仿真引擎。引擎應(yīng)具備數(shù)字化業(yè)務(wù)場(chǎng)景配置、模型管理、模擬仿真、人機(jī)交互、空間分析表達(dá)、云渲染等功能，可為數(shù)字化業(yè)務(wù)場(chǎng)景搭建、模型管理應(yīng)用、多種交互方式下的決策支持、三維空間分析應(yīng)用和孿生特效高效逼真展示等提供基礎(chǔ)。1.開(kāi)發(fā)場(chǎng)景配置功能。融合L1~L3級(jí)地理空間數(shù)據(jù)和自然背景、流場(chǎng)動(dòng)態(tài)、水利工程、水利機(jī)電設(shè)備等精細(xì)化的可視化模型，以虛擬現(xiàn)實(shí)（VR，VirtualReality）、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR，AugmentedReality）和混合現(xiàn)實(shí)（MR，MixedReality）等可視化技術(shù)，對(duì)物理流域進(jìn)行數(shù)字化、可視化、高保真的映射呈現(xiàn)，形成業(yè)務(wù)場(chǎng)景的靜態(tài)背景。構(gòu)建業(yè)務(wù)展示內(nèi)容自定義編排及自由組態(tài)的功能，解決業(yè)務(wù)設(shè)計(jì)工具和可視化開(kāi)發(fā)工具鏈之間的斷裂問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)水利場(chǎng)景可視化的快速配置，提升開(kāi)發(fā)效率。2.開(kāi)發(fā)模型管理功能。基于微服務(wù)技術(shù)架構(gòu)，構(gòu)建模型注冊(cè)發(fā)布業(yè)務(wù)流程，對(duì)模型算法進(jìn)行注冊(cè)發(fā)布，支持模型新增、調(diào)用、修改、刪除、升級(jí)完善、使用權(quán)限的定義與配置，實(shí)現(xiàn)水利專(zhuān)業(yè)模型和智能模型的動(dòng)態(tài)化管理。3.開(kāi)發(fā)模擬仿真功能。融合水利工程、水利機(jī)電設(shè)備、地表地下水流的實(shí)時(shí)感知數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)更新孿生流域的運(yùn)行狀態(tài)，同步仿真、可視化展示物理流域的運(yùn)行動(dòng)態(tài)。驅(qū)動(dòng)水利專(zhuān)業(yè)模型運(yùn)行，模擬洪水產(chǎn)流-匯流-演進(jìn)-調(diào)度過(guò)程、水資源供-用-耗-排過(guò)程、地下水補(bǔ)給-排泄-徑流過(guò)程等物理過(guò)程和調(diào)度、配置、管理等水利治理活動(dòng)，利用引擎的實(shí)時(shí)渲染、動(dòng)態(tài)視覺(jué)特效功能，結(jié)合模擬生成數(shù)據(jù)，對(duì)流場(chǎng)動(dòng)態(tài)、水利工程與設(shè)施設(shè)備運(yùn)行（如閘門(mén)開(kāi)閉、水庫(kù)泄洪、水庫(kù)供水等）進(jìn)行渲染和可視化，模擬仿真物理流域運(yùn)行過(guò)程和水利治理活動(dòng)。引擎還應(yīng)實(shí)現(xiàn)天氣效果、日照變化、材質(zhì)體現(xiàn)、光影效果、水波變化等基礎(chǔ)模擬功能。4.實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。需要實(shí)現(xiàn)面板搭建、視頻融合、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)、仿真表達(dá)、決策體現(xiàn)等功能；能夠通過(guò)圖形用戶(hù)界面和接口程序應(yīng)用，進(jìn)行點(diǎn)擊和展示關(guān)鍵信息，包括數(shù)顯表、曲線圖、餅狀圖、柱狀圖等形式，以及視頻融合、動(dòng)畫(huà)特效、熱力值渲染等形式，從而對(duì)數(shù)據(jù)以及算法仿真結(jié)果進(jìn)行表達(dá)展示。5.空間分析表達(dá)。實(shí)現(xiàn)基于GIS引擎分析的結(jié)果（如路徑分析、疊加分析、淹沒(méi)分析、緩沖區(qū)分析、空間統(tǒng)計(jì)、水面面積計(jì)算、斷面分析等水利行業(yè)相關(guān)的分析計(jì)算等）在平臺(tái)進(jìn)行渲染以達(dá)到可視目的，為工程水量調(diào)度、工程維護(hù)、救援路徑計(jì)算、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等提供輔助決策支撐。6.云渲染。數(shù)字模擬仿真引擎需要支持云渲染技術(shù)，在服務(wù)器的云端進(jìn)行實(shí)時(shí)渲染，將渲染畫(huà)面通過(guò)視頻串流的方式實(shí)時(shí)傳輸?shù)浇K端，供用戶(hù)使用。用戶(hù)在終端的操作同時(shí)也可實(shí)時(shí)反饋給云端，達(dá)到實(shí)時(shí)跨平臺(tái)、跨瀏覽器的瀏覽和操作的一致體驗(yàn)。通過(guò)云渲染串流的方式，終端無(wú)需進(jìn)行運(yùn)算和渲染，所以對(duì)用戶(hù)端硬件設(shè)備的要求很低。串流僅傳輸畫(huà)面，不涉及到模型等數(shù)據(jù)的傳輸，所以云渲染的方式對(duì)數(shù)據(jù)的安全保護(hù)級(jí)別更高。3.8建設(shè)知識(shí)平臺(tái)數(shù)字孿生黃壘河流域建設(shè)的知識(shí)平臺(tái)主要包括水利知識(shí)和水利知識(shí)引擎。3.8.1水利知識(shí)庫(kù)面向流域防洪和水資源管理與調(diào)配兩項(xiàng)業(yè)務(wù)應(yīng)用，建立以歷史場(chǎng)景庫(kù)、調(diào)度規(guī)則庫(kù)、預(yù)報(bào)調(diào)度方案庫(kù)、專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)庫(kù)等主要內(nèi)容的水利知識(shí)。歷史場(chǎng)景庫(kù)用于描述歷史事件發(fā)展過(guò)程及時(shí)空特征屬性的相關(guān)事實(shí)。通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)表格或文本記錄的歷史場(chǎng)景數(shù)據(jù)進(jìn)行典型時(shí)空屬性及特征指標(biāo)的抽取、融合、挖掘和結(jié)構(gòu)化存儲(chǔ)，支撐歷史場(chǎng)景發(fā)生的關(guān)鍵過(guò)程及主要應(yīng)對(duì)措施的復(fù)盤(pán)，對(duì)歷史場(chǎng)景下的調(diào)度執(zhí)行方案數(shù)字化和暴雨、洪水、徑流等時(shí)空屬性及特征指標(biāo)等進(jìn)行挖掘，為相似事件的精準(zhǔn)決策提供知識(shí)化依據(jù)。預(yù)報(bào)調(diào)度方案庫(kù)用于存儲(chǔ)特定場(chǎng)景下的預(yù)報(bào)調(diào)度方案等相關(guān)知識(shí)。根據(jù)物理流域特點(diǎn)、水利工程設(shè)計(jì)參數(shù)、影響區(qū)域范圍等，結(jié)合氣象預(yù)報(bào)、水文預(yù)報(bào)、水文監(jiān)測(cè)、工程安全監(jiān)測(cè)等信息，基于對(duì)歷史典型洪水預(yù)報(bào)、來(lái)需水預(yù)報(bào)、水利工程調(diào)度過(guò)程記錄或以文本形式存儲(chǔ)的預(yù)報(bào)調(diào)度預(yù)案進(jìn)行知識(shí)抽取、融合等處理，形成特定場(chǎng)景下預(yù)報(bào)模型運(yùn)行設(shè)置和水利工程調(diào)度方案等知識(shí)，支撐預(yù)報(bào)調(diào)度方案的智能決策。專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)用于描述特定業(yè)務(wù)場(chǎng)景決策時(shí)的專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)。通過(guò)文字、公式、圖形圖像等形式固化專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行抽取、融合、挖掘和結(jié)構(gòu)化處理等，支撐專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)的有效復(fù)用和持續(xù)積累。3.8.2水利知識(shí)引擎建設(shè)具有知識(shí)獲取、知識(shí)存儲(chǔ)、知識(shí)融合和知識(shí)應(yīng)用4項(xiàng)主要的功能的黃壘河水利知識(shí)引擎，為水利知識(shí)建立與應(yīng)用提供支撐。知識(shí)獲取利用水利機(jī)理模型方法和統(tǒng)計(jì)模型、監(jiān)督學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等人工智能方法，抽取形成調(diào)度規(guī)則、預(yù)報(bào)調(diào)度方案、歷史場(chǎng)景庫(kù)等水利知識(shí)。知識(shí)存儲(chǔ)是將抽象化的水利知識(shí)，采用數(shù)據(jù)庫(kù)、表格等結(jié)構(gòu)化方式，或函數(shù)、知識(shí)圖譜、文本等方式進(jìn)行表達(dá)存儲(chǔ)，為知識(shí)融合和應(yīng)用提供基礎(chǔ)。知識(shí)融合是對(duì)異構(gòu)和碎片化知識(shí)進(jìn)行語(yǔ)義集成的過(guò)程，通過(guò)發(fā)現(xiàn)碎片化以及異構(gòu)知識(shí)之間的關(guān)聯(lián)，獲得更完整的知識(shí)描述和知識(shí)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)知識(shí)互補(bǔ)和融合。知識(shí)應(yīng)用則是利用形成專(zhuān)業(yè)知識(shí)，為流域防洪、水資源管理與調(diào)配、地下水庫(kù)調(diào)度運(yùn)行、河湖健康評(píng)價(jià)等業(yè)務(wù)應(yīng)用提供以知識(shí)為核心的知識(shí)智能服務(wù)，提升應(yīng)用系統(tǒng)的智能化服務(wù)能力。表3.8-1知識(shí)平臺(tái)建設(shè)內(nèi)容序號(hào)建設(shè)內(nèi)容具體任務(wù)1防洪知識(shí)庫(kù)構(gòu)建黃壘河流域防洪預(yù)案庫(kù)（花家疃水庫(kù)、廟東攔河閘、小觀橡膠壩、東浪暖擋潮閘聯(lián)合調(diào)度預(yù)案，人員撤離與轉(zhuǎn)移預(yù)案）、知識(shí)圖譜庫(kù)（包括不同類(lèi)型洪水預(yù)報(bào)方案與發(fā)布方式制定、預(yù)警信息獲取、整理與發(fā)布方法、調(diào)度方案的優(yōu)選與非工程措施制定）、歷史場(chǎng)景模式庫(kù)（歷史風(fēng)險(xiǎn)時(shí)間的全過(guò)程處理模式）、業(yè)務(wù)規(guī)則庫(kù)和專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)庫(kù)。并迭代升級(jí)，提升預(yù)案制定的智慧化水平。2水資源管理與調(diào)配知識(shí)庫(kù)構(gòu)建黃壘河流域水資源管理與調(diào)配預(yù)案庫(kù)（米山水庫(kù)、花家疃水庫(kù)、黃壘河地下水庫(kù)工程、母豬河地下水水庫(kù)工程調(diào)度方案，農(nóng)業(yè)、工業(yè)、服務(wù)業(yè)和生態(tài)等不同用戶(hù)供水量調(diào)整方案等在內(nèi)的綜合預(yù)案）、知識(shí)圖譜庫(kù)（包括水庫(kù)來(lái)水、區(qū)間來(lái)水、地下水庫(kù)降雨入滲量、河道補(bǔ)給量等不同對(duì)象和要素預(yù)報(bào)方案與發(fā)布方式制定、預(yù)警信息獲取、整理與發(fā)布方法、調(diào)度方案的優(yōu)選與非工程措施制定）、歷史場(chǎng)景模式庫(kù)（歷史風(fēng)險(xiǎn)時(shí)間的全過(guò)程處理模式）、業(yè)務(wù)規(guī)則庫(kù)和專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)庫(kù)。并迭代升級(jí)，提升預(yù)案制定的智慧化水平。3水利知識(shí)引擎知識(shí)獲取（利用機(jī)器推理和機(jī)器學(xué)習(xí)將非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化為圖譜里的知識(shí)）、知識(shí)建模（定義黃壘河防洪和水資源管理與調(diào)配的知識(shí)表示方法、建立防洪和水水資源管理知識(shí)圖譜的念模型）、知識(shí)融合（識(shí)別防洪和水資源管理與調(diào)配中多源異構(gòu)知識(shí)的關(guān)聯(lián)，利用遙感數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)和語(yǔ)音數(shù)據(jù)識(shí)別結(jié)果補(bǔ)充已有水利知識(shí)）、知識(shí)推理（開(kāi)發(fā)黃壘河防洪和水資源管理與調(diào)配知識(shí)計(jì)算和推理模型）、知識(shí)服務(wù)（提升應(yīng)用系統(tǒng)的智能化服務(wù)能力，為常規(guī)業(yè)務(wù)應(yīng)用和應(yīng)急事件管理提供知識(shí)服務(wù)。）黃壘河流域水資源管理與調(diào)配預(yù)案動(dòng)態(tài)知識(shí)圖譜構(gòu)建。利用專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)、大數(shù)據(jù)分析和人工智能等方法，研發(fā)自主學(xué)習(xí)模塊，從多場(chǎng)景抗旱減災(zāi)預(yù)案庫(kù)，提取專(zhuān)業(yè)知識(shí)，動(dòng)態(tài)構(gòu)建“來(lái)水預(yù)測(cè)—工程調(diào)度—產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化”全過(guò)程的水資源管理與調(diào)配知識(shí)圖譜，并迭代升級(jí)，提升預(yù)案制定的智慧化水平。3.9開(kāi)發(fā)流域防洪應(yīng)用子系統(tǒng)開(kāi)發(fā)流域防洪應(yīng)用子系統(tǒng)，滿(mǎn)足流域防洪預(yù)報(bào)、預(yù)警、預(yù)演與預(yù)案需要，有利于提高黃壘河流域洪水管理水平。具體包括：洪水預(yù)報(bào)功能建設(shè)、防洪預(yù)警功能建設(shè)、防洪預(yù)演功能構(gòu)建和防洪預(yù)案功能建設(shè)四項(xiàng)內(nèi)容。3.9.1洪水預(yù)報(bào)功能建設(shè)洪水預(yù)報(bào)功能主要是利用黃壘河數(shù)字孿生平臺(tái)提供的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)和專(zhuān)業(yè)模型等對(duì)流域未來(lái)發(fā)生的洪水要素時(shí)空變化過(guò)程進(jìn)行預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)。主要包括：水雨情分析處理模塊開(kāi)發(fā)、洪水預(yù)報(bào)方案構(gòu)建、作業(yè)預(yù)報(bào)模塊開(kāi)發(fā)、預(yù)報(bào)管理模塊開(kāi)發(fā)等建設(shè)內(nèi)容。系統(tǒng)詳細(xì)開(kāi)發(fā)方案如圖3.9-2所示。1.水雨情分析處理模塊開(kāi)發(fā)水雨情分析處理模塊主要具備3個(gè)功能：1）水雨情實(shí)況跟蹤功能。連接實(shí)時(shí)水雨情數(shù)據(jù)庫(kù)，基于L2級(jí)底板或GIS地圖，查詢(xún)展示流域過(guò)去1小時(shí)、3小時(shí)、6小時(shí)、12小時(shí)、24小時(shí)或自定義時(shí)段內(nèi)雨量站實(shí)測(cè)降雨量、降雨等值面、降雨雷達(dá)等信息，實(shí)時(shí)跟蹤降雨形勢(shì)；查詢(xún)展示過(guò)去1小時(shí)、3小時(shí)、6小時(shí)、12小時(shí)、24小時(shí)或自定義時(shí)段內(nèi)的水位、流量過(guò)程，實(shí)時(shí)跟蹤洪水形勢(shì)；將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與歷史最大降水、歷史最大流量、歷史最高水位、警戒水位、汛限水位、保證水位等進(jìn)行直觀比較，分析展示當(dāng)前水雨情形勢(shì)。2）天氣分析預(yù)報(bào)產(chǎn)品接入功能。接入國(guó)家、山東省、威海市等氣象部門(mén)發(fā)布的天氣預(yù)報(bào)產(chǎn)品（包括臺(tái)風(fēng)），并以圖、表、文字等多種表現(xiàn)形式，綜合展示流域未來(lái)降雨情勢(shì)，提供臨近（0~2h）與短時(shí)（2~12h）定量降雨預(yù)報(bào)結(jié)果，預(yù)報(bào)時(shí)段需要小于6h。3）暴雨簡(jiǎn)報(bào)自動(dòng)生成發(fā)布功能。以文字、圖片、表格等多種表現(xiàn)形式綜合展示當(dāng)前和未來(lái)的水雨情勢(shì)，內(nèi)容包括流域當(dāng)前水雨情和未來(lái)降雨總體形勢(shì)分析以及轄區(qū)、流域、水庫(kù)等防汛關(guān)注對(duì)象的未來(lái)降雨量等。報(bào)告在審核后，按照有關(guān)規(guī)定發(fā)布給相關(guān)部門(mén)與人員。2.洪水預(yù)報(bào)方案構(gòu)建模塊開(kāi)發(fā)洪水預(yù)報(bào)方案是模型及其參數(shù)和某些預(yù)報(bào)參數(shù)配置的集合。方案構(gòu)建就是在洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng)中為預(yù)報(bào)對(duì)象定義一個(gè)新的預(yù)報(bào)方案。預(yù)報(bào)方案主要包括相關(guān)圖預(yù)報(bào)方案（指API模型）和水文預(yù)報(bào)模型預(yù)報(bào)方案（新安江模型）2類(lèi)，不同類(lèi)型預(yù)報(bào)方案的構(gòu)建過(guò)程也不相同。需要針對(duì)這兩類(lèi)預(yù)報(bào)方案，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)“方案構(gòu)建”功能。能對(duì)水庫(kù)入庫(kù)洪水、河道洪水、區(qū)間洪水等預(yù)報(bào)對(duì)象的洪峰水位（流量）及峰現(xiàn)時(shí)間、洪量、流量（水位）過(guò)程等預(yù)報(bào)要素，制定預(yù)報(bào)方案，使預(yù)報(bào)精度達(dá)到乙級(jí)及以上水平?！胺桨笜?gòu)建”功能應(yīng)能建立不同預(yù)報(bào)對(duì)象的預(yù)報(bào)拓?fù)鋱D，配置預(yù)報(bào)模型及其參數(shù)和預(yù)報(bào)的輸入和控制參數(shù)，為作業(yè)預(yù)報(bào)提供基礎(chǔ)。3.作業(yè)預(yù)報(bào)模塊開(kāi)發(fā)作業(yè)預(yù)報(bào)應(yīng)包含自動(dòng)預(yù)報(bào)、人機(jī)交互等預(yù)報(bào)模式，同時(shí)具備未來(lái)降雨預(yù)報(bào)、參數(shù)率定、多模型融合、精度評(píng)定、多方案比較優(yōu)選、預(yù)報(bào)結(jié)果圖表展示、能考慮專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)等功能。自動(dòng)預(yù)報(bào)模式根據(jù)降雨自動(dòng)啟動(dòng)相關(guān)預(yù)報(bào)對(duì)象的預(yù)報(bào)作業(yè)。預(yù)報(bào)人員能夠事先設(shè)定用于自動(dòng)預(yù)報(bào)的預(yù)報(bào)方案和參數(shù)，在日常作業(yè)中預(yù)報(bào)人員可以根據(jù)降雨情況及汛期的不同階段重新設(shè)置預(yù)報(bào)參數(shù)，自動(dòng)預(yù)報(bào)能夠直接發(fā)布到預(yù)報(bào)成果表中，并區(qū)分來(lái)自自動(dòng)預(yù)報(bào)作業(yè)還是人機(jī)交互式作業(yè)。人機(jī)交互式預(yù)報(bào)能夠?yàn)轭A(yù)報(bào)人員提供便捷的預(yù)報(bào)資料選取功能，能夠由人工選定預(yù)報(bào)對(duì)象、指定預(yù)報(bào)模型、調(diào)整模型參數(shù)、調(diào)整預(yù)報(bào)參數(shù)、優(yōu)選預(yù)報(bào)成果、管理發(fā)布成果。未來(lái)降雨預(yù)報(bào)將未來(lái)降雨的預(yù)測(cè)結(jié)果應(yīng)用到洪水預(yù)報(bào)中。提供未來(lái)降雨處理功能，能對(duì)未來(lái)降雨數(shù)值及其時(shí)程分配進(jìn)行合理設(shè)置。4.預(yù)報(bào)管理模塊開(kāi)發(fā)預(yù)報(bào)管理模塊實(shí)現(xiàn)預(yù)報(bào)成果發(fā)布、預(yù)報(bào)方案管理與預(yù)報(bào)成果管理功能。預(yù)報(bào)成果發(fā)布實(shí)現(xiàn)洪水預(yù)報(bào)成果報(bào)告自動(dòng)生成，通過(guò)文字、圖片、表格等多種表現(xiàn)形式，綜合展示當(dāng)前和未來(lái)的洪水情勢(shì)。成果報(bào)告在經(jīng)過(guò)有關(guān)部門(mén)審核簽發(fā)后，可按照相關(guān)規(guī)定報(bào)送至相關(guān)部門(mén)和人員。預(yù)報(bào)方案管理實(shí)現(xiàn)創(chuàng)建預(yù)報(bào)方案、查詢(xún)修改預(yù)報(bào)方案、導(dǎo)入導(dǎo)出預(yù)報(bào)方案、歷史資料整理、水文模型參數(shù)率定、降雨徑流相關(guān)圖和單位線的率定等功能。預(yù)報(bào)成果管理實(shí)現(xiàn)對(duì)已保存的預(yù)報(bào)成果的查詢(xún)、刪除、入庫(kù)操作，實(shí)現(xiàn)對(duì)同一預(yù)報(bào)對(duì)象不同預(yù)報(bào)方案或不同預(yù)報(bào)人員預(yù)報(bào)結(jié)果的對(duì)比，預(yù)報(bào)成果的精度評(píng)定且可以查詢(xún)方案的各洪水場(chǎng)次的精度評(píng)定結(jié)果。表3.9-1洪水預(yù)報(bào)功能建設(shè)內(nèi)容序號(hào)建設(shè)內(nèi)容具體任務(wù)1水雨情分析處理模塊開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)水雨情實(shí)況跟蹤、天氣分析預(yù)報(bào)產(chǎn)品接入和暴雨簡(jiǎn)報(bào)自動(dòng)生成發(fā)布等主要功能，為掌握流域當(dāng)前水雨情和未來(lái)降雨總體形勢(shì)提供服務(wù)支撐2洪水預(yù)報(bào)方案構(gòu)建模塊開(kāi)發(fā)制定花家疃水庫(kù)入庫(kù)洪水預(yù)報(bào)方案、巫山水位站以上洪水預(yù)報(bào)方案、區(qū)間洪水預(yù)報(bào)方案，預(yù)報(bào)精度達(dá)到乙級(jí)及以上水平；針對(duì)基于API模型和新安江模型預(yù)報(bào)方案，設(shè)計(jì)方案構(gòu)建功能，實(shí)現(xiàn)預(yù)報(bào)拓?fù)鋱D構(gòu)建、預(yù)報(bào)模型及其參數(shù)配置、預(yù)報(bào)輸入和控制參數(shù)設(shè)定等任務(wù)3作業(yè)預(yù)報(bào)模塊開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)預(yù)報(bào)、人機(jī)交互等預(yù)報(bào)模式，開(kāi)發(fā)未來(lái)降雨預(yù)報(bào)、參數(shù)率定、多模型融合、精度評(píng)定、多方案比較優(yōu)選、預(yù)報(bào)結(jié)果圖表展示、能考慮專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)等功能4預(yù)報(bào)管理模塊開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)預(yù)報(bào)成果發(fā)布、預(yù)報(bào)方案管理與預(yù)報(bào)成果管理功能3.9.2防洪預(yù)警功能建設(shè)防洪預(yù)警功能主要是確立預(yù)警對(duì)象，制定預(yù)警指標(biāo)及其等級(jí)閾值，根據(jù)預(yù)報(bào)結(jié)果精準(zhǔn)定位險(xiǎn)情發(fā)生位置與范圍，及時(shí)把預(yù)警信息送達(dá)工作一線。主要包括：預(yù)警對(duì)象動(dòng)態(tài)識(shí)別功能開(kāi)發(fā)、預(yù)警指標(biāo)與閾值確定、預(yù)警機(jī)制與預(yù)警信息發(fā)布平臺(tái)建立等建設(shè)內(nèi)容。1.預(yù)警對(duì)象動(dòng)態(tài)識(shí)別功能開(kāi)發(fā)開(kāi)發(fā)防洪系統(tǒng)薄弱環(huán)節(jié)智能識(shí)別模塊，基于數(shù)字孿生平臺(tái)提供的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和智能識(shí)別模型，動(dòng)態(tài)分析水庫(kù)大壩、堤防、閘壩等水利工程安全狀態(tài)；開(kāi)發(fā)水利工程人工巡查接口，具備語(yǔ)音上報(bào)、短信上報(bào)、圖像上報(bào)和視頻上報(bào)等功能；開(kāi)發(fā)威海市山洪災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警平臺(tái)接口，即時(shí)獲取降雨、流量等洪水要素監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和山洪預(yù)警信息。開(kāi)發(fā)水庫(kù)大壩、堤防工程險(xiǎn)工段及其可能影響的風(fēng)險(xiǎn)區(qū)動(dòng)態(tài)識(shí)別功能，根據(jù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)信息和人工巡查信息，自動(dòng)識(shí)別流域防洪薄弱環(huán)節(jié)，進(jìn)而確定防洪預(yù)警對(duì)象，包括水庫(kù)垮壩洪水、河道洪水、漫堤洪水等。2.預(yù)警指標(biāo)與預(yù)警閾值確定針對(duì)強(qiáng)降雨、江河洪水、山洪災(zāi)害等預(yù)警任務(wù)，考慮水文站點(diǎn)、水庫(kù)、河道等預(yù)警對(duì)象，從降雨量、水位、流量等預(yù)警要素中，選取具有較好報(bào)汛條件、預(yù)報(bào)能力的要素，建立洪水預(yù)警指標(biāo)體系?？紤]洪水量級(jí)以及可能造成的危害程度劃分預(yù)警等級(jí)，如紅色預(yù)警、橙色預(yù)警、黃色預(yù)警等，并確定預(yù)警要素不能預(yù)警等級(jí)的閾值范圍。開(kāi)發(fā)預(yù)警指標(biāo)等級(jí)自動(dòng)識(shí)別功能，將預(yù)警指標(biāo)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)結(jié)果或預(yù)報(bào)結(jié)果與閾值進(jìn)行對(duì)比分析，確定預(yù)警對(duì)象的預(yù)警等級(jí)。3.預(yù)警信息發(fā)布平臺(tái)建立根據(jù)洪水風(fēng)險(xiǎn)要素信息、險(xiǎn)情發(fā)生位置與影響范圍，設(shè)計(jì)洪水預(yù)警信息自動(dòng)生成模塊。開(kāi)發(fā)可通過(guò)短信、網(wǎng)站、APP、微信等形式提供預(yù)警信息個(gè)性化訂閱和主動(dòng)推送等功能的警情發(fā)布平臺(tái)。按照相關(guān)規(guī)定，及時(shí)將通過(guò)審核的預(yù)警信息，發(fā)送給水行政主管部門(mén)領(lǐng)導(dǎo)、水利業(yè)務(wù)管理人員、相關(guān)涉水部門(mén)和受影響人員。表3.9-2防洪預(yù)警功能建設(shè)內(nèi)容序號(hào)建設(shè)內(nèi)容具體任務(wù)1預(yù)警對(duì)象動(dòng)態(tài)識(shí)別功能開(kāi)發(fā)開(kāi)發(fā)防洪系統(tǒng)薄弱環(huán)節(jié)智能識(shí)別模塊、洪水影響對(duì)象識(shí)別模塊和人工巡查接入，為工程安全狀態(tài)評(píng)估和預(yù)警對(duì)象確定服務(wù)2預(yù)警指標(biāo)與閾值確定強(qiáng)降雨預(yù)警指標(biāo)與等級(jí)閾值確定、江河洪水預(yù)警指標(biāo)與等級(jí)閾值確定、山洪災(zāi)害預(yù)警指標(biāo)與等級(jí)閾值確定3預(yù)警信息發(fā)布平臺(tái)設(shè)計(jì)預(yù)警信息自動(dòng)生成模塊，建立警情信息發(fā)布平臺(tái)，按照規(guī)定，及時(shí)發(fā)送預(yù)警信息3.9.3防洪預(yù)演功能建設(shè)防洪預(yù)演功能主要是基于數(shù)字孿生流域，對(duì)歷史已經(jīng)發(fā)生洪水、設(shè)計(jì)洪水、預(yù)測(cè)報(bào)洪水等水情在各種給定的調(diào)度目標(biāo)、調(diào)度方案、邊界條件下的演進(jìn)過(guò)程進(jìn)行模擬仿真，前瞻預(yù)演工情、險(xiǎn)情和災(zāi)情，制定和優(yōu)化調(diào)度方案。包括預(yù)演場(chǎng)景配置模塊開(kāi)發(fā)、模擬仿真模塊開(kāi)發(fā)和方案優(yōu)化制定模塊開(kāi)發(fā)等建設(shè)內(nèi)容。1.預(yù)演場(chǎng)景配置模塊開(kāi)發(fā)開(kāi)發(fā)預(yù)演場(chǎng)景配置模塊，實(shí)現(xiàn)調(diào)度目標(biāo)、預(yù)演節(jié)點(diǎn)、邊界條件、調(diào)度方案等靈活設(shè)置。針對(duì)水庫(kù)洪水、河道洪水、山洪災(zāi)害等風(fēng)險(xiǎn)事件類(lèi)型，考慮標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)洪水和超標(biāo)洪水兩種類(lèi)型，確定保護(hù)對(duì)象和調(diào)度目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)調(diào)度目標(biāo)的分類(lèi)量化確定。依據(jù)保護(hù)對(duì)象和調(diào)度目標(biāo)，確定納入預(yù)演場(chǎng)景的水文站及水庫(kù)、堤防、閘壩等防洪工程，確定預(yù)演節(jié)點(diǎn)。邊界條件設(shè)定包括水情與防洪工程控制運(yùn)用指標(biāo)的設(shè)定。其中水情包括歷史典型洪水、設(shè)計(jì)洪水、預(yù)報(bào)洪水等，工程控制運(yùn)用指標(biāo)包括水庫(kù)、河道、堤防、閘壩等防洪控制節(jié)點(diǎn)的水位、流量等量化指標(biāo)。調(diào)度方案設(shè)定包含從防洪知識(shí)庫(kù)中選擇已有調(diào)度方案、專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)重新生成調(diào)度方案和迭代優(yōu)化生成調(diào)度方案三種模式，生成初步調(diào)度方案。2.模擬仿真模塊開(kāi)發(fā)模擬仿真模塊根據(jù)預(yù)演場(chǎng)景配置，從數(shù)據(jù)底板中獲取相關(guān)的氣象水文資料、社會(huì)經(jīng)濟(jì)資料、防洪工程資料等；調(diào)用驅(qū)動(dòng)數(shù)字孿生平臺(tái)中相關(guān)的水利專(zhuān)業(yè)模型，實(shí)現(xiàn)可能發(fā)生的水情下的工情、險(xiǎn)情、災(zāi)情的前瞻性預(yù)演，正向預(yù)演洪水風(fēng)險(xiǎn)形勢(shì)和影響，通過(guò)逆向推演分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，迭代優(yōu)化調(diào)度方案；調(diào)用模擬仿真引擎和可視化模型，設(shè)計(jì)仿真可視化界面，實(shí)現(xiàn)預(yù)演全過(guò)程的可視化模擬，包括洪水演進(jìn)、洪水淹沒(méi)、水庫(kù)調(diào)洪、堤防擋水、閘壩運(yùn)用、分洪行洪等過(guò)程的展示，達(dá)到二三維全時(shí)空、輕量化渲染，實(shí)現(xiàn)數(shù)字孿生流域模擬過(guò)程與流域物理過(guò)程高保真。3.方案優(yōu)化制定模塊開(kāi)發(fā)確定防洪效果、洪水影響、洪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系，開(kāi)發(fā)洪水調(diào)度方案多指標(biāo)比選與迭代調(diào)優(yōu)功能，利用專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)和迭代優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)多方案比較、優(yōu)先和調(diào)優(yōu)。在此基礎(chǔ)上，考慮當(dāng)前的雨情、水情、工情、險(xiǎn)情等，確定最佳調(diào)度方案。針對(duì)確定的調(diào)度方案，充分考慮可能出現(xiàn)的最不利情況，提早制定風(fēng)險(xiǎn)防范措施，守住安全底線。表3.9-3洪水預(yù)報(bào)功能建設(shè)內(nèi)容序號(hào)建設(shè)內(nèi)容具體任務(wù)1預(yù)演場(chǎng)景配置模塊開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)從調(diào)度目標(biāo)、預(yù)演節(jié)點(diǎn)、邊界條件、調(diào)度方案等方面靈活配置定義預(yù)演場(chǎng)景。針對(duì)入庫(kù)洪水、山洪災(zāi)害、河道堤防漫堤/潰堤等水災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)事件，分標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)和超標(biāo)準(zhǔn)洪水兩種情況，確定保護(hù)對(duì)象和調(diào)度目標(biāo)指標(biāo)。依據(jù)調(diào)度目標(biāo)和保護(hù)對(duì)象，智能選擇或人工選擇確定納入預(yù)演場(chǎng)景的的水文站及水庫(kù)、堤防、閘壩等防洪工程。邊界條件設(shè)定包括水情設(shè)定與防洪工程控制運(yùn)用指標(biāo)設(shè)定。調(diào)度方案設(shè)定包含從防洪知識(shí)庫(kù)中選擇已有調(diào)度方案、專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)重新生成調(diào)度方案和迭代優(yōu)化生成調(diào)度方案三種模式。2模擬仿真模塊開(kāi)發(fā)開(kāi)發(fā)預(yù)演數(shù)據(jù)調(diào)取接口，從數(shù)據(jù)底板調(diào)取預(yù)演相關(guān)資料；建設(shè)多情景模擬計(jì)算功能，調(diào)用相關(guān)的水利專(zhuān)業(yè)模型，對(duì)不同雨水工情下的“產(chǎn)流-匯流-演進(jìn)-調(diào)度”全過(guò)程進(jìn)行模擬計(jì)算，正向預(yù)演洪水風(fēng)險(xiǎn)形勢(shì)和影響，逆向推演分析發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、迭代優(yōu)化調(diào)度方案；設(shè)計(jì)仿真可視化界面，調(diào)用模擬仿真引擎與可視化模型，實(shí)現(xiàn)預(yù)演全過(guò)程的可視化模擬。3調(diào)度方案制定和優(yōu)化模塊開(kāi)發(fā)確定調(diào)度方案評(píng)估指標(biāo)體系，開(kāi)發(fā)洪水調(diào)度方案多指標(biāo)比選與迭代調(diào)優(yōu)功能，利用專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)和迭代優(yōu)化，確定最佳調(diào)度方案。針對(duì)確定的調(diào)度方案，充分考慮可能出現(xiàn)的最不利情況，提早制定風(fēng)險(xiǎn)防范措施，守住安全底線。3.9.4防洪預(yù)案功能建設(shè)防洪預(yù)案功能依據(jù)預(yù)演確定的方案，考慮水利工程最新工況、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展現(xiàn)狀等信息，確定防洪工程運(yùn)用、人員轉(zhuǎn)移等非工程措施，定防洪預(yù)案并組織實(shí)施，制提高預(yù)案的科學(xué)性和可操作性。主要包括人員避險(xiǎn)轉(zhuǎn)移方案制定、防洪預(yù)案制定和防洪預(yù)案管理與發(fā)布模塊開(kāi)發(fā)等建設(shè)內(nèi)容。1.人員避險(xiǎn)轉(zhuǎn)移方案制定開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)和安置點(diǎn)智能識(shí)別模型，根據(jù)預(yù)報(bào)與預(yù)演結(jié)果，實(shí)時(shí)確定需要轉(zhuǎn)移居民的地區(qū)和安置點(diǎn)；開(kāi)發(fā)人員避險(xiǎn)轉(zhuǎn)移路線確定模型，根據(jù)道路淹沒(méi)情況實(shí)時(shí)更新轉(zhuǎn)移路線，為居民避險(xiǎn)轉(zhuǎn)移優(yōu)選路徑。2.防洪預(yù)案制定預(yù)案制定主要包括三方面內(nèi)容：依據(jù)預(yù)演確定的調(diào)度方案，從明確水庫(kù)、河道、堤防、閘壩等防洪工程運(yùn)用次序、時(shí)機(jī)、規(guī)則等方面，確定防洪工程調(diào)度運(yùn)用方案；從值班值守、防汛物料設(shè)備配置、查險(xiǎn)搶險(xiǎn)人員配備、技術(shù)專(zhuān)家隊(duì)伍建設(shè)和受影響人員避險(xiǎn)轉(zhuǎn)移方案等方面制定非工程措施；從落實(shí)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、權(quán)限和職責(zé)、明確信息報(bào)送要求等方面明確預(yù)案的組織實(shí)施。3.防洪預(yù)案管理與發(fā)布模塊開(kāi)發(fā)防洪預(yù)案管理實(shí)現(xiàn)創(chuàng)建預(yù)案、查詢(xún)修改預(yù)案、導(dǎo)入導(dǎo)出預(yù)案、歷史資料整理、防洪工程調(diào)度運(yùn)用方案修正、人員避險(xiǎn)轉(zhuǎn)移方案修正等功能。防洪預(yù)案發(fā)布可依據(jù)防洪預(yù)案內(nèi)容，參考現(xiàn)有防洪預(yù)案規(guī)范模板，設(shè)計(jì)防洪預(yù)防預(yù)案報(bào)告自動(dòng)生成模塊，審定后的預(yù)案可進(jìn)行發(fā)布。表3.9-4防洪預(yù)案功能建設(shè)內(nèi)容序號(hào)建設(shè)內(nèi)容具體任務(wù)1人員避險(xiǎn)轉(zhuǎn)移方案制定開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)和安置點(diǎn)智能識(shí)別模型和人員避險(xiǎn)轉(zhuǎn)移路線確定模型，制定人員避險(xiǎn)轉(zhuǎn)移方案。根據(jù)人員定位和淹沒(méi)實(shí)況，指揮人員轉(zhuǎn)移。2防洪預(yù)案制定從防洪工程調(diào)度運(yùn)用、非工程措施制定、組織實(shí)施三個(gè)方面，依據(jù)預(yù)演確定方案，制定防洪預(yù)案。3防洪預(yù)案管理與發(fā)布模塊開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)防洪預(yù)案創(chuàng)建、查詢(xún)、修改、發(fā)布、工程調(diào)度運(yùn)用方案與人員避險(xiǎn)轉(zhuǎn)移方案修正等功能3.10開(kāi)發(fā)水資源管理與調(diào)配應(yīng)用子系統(tǒng)開(kāi)發(fā)水資源管理與調(diào)配應(yīng)用子系統(tǒng)，滿(mǎn)足水資源管理預(yù)報(bào)、預(yù)警、預(yù)演與預(yù)案需要，有利于提高黃壘河流域與威海市區(qū)水資源管理水平。具體包括：水資源預(yù)報(bào)功能建設(shè)、水資源預(yù)警功能建設(shè)、水資源預(yù)演功能構(gòu)建和水資源預(yù)案功能建設(shè)四項(xiàng)內(nèi)容。3.10.1水資源預(yù)報(bào)功能建設(shè)水資源預(yù)報(bào)功能主要是通過(guò)集成多個(gè)水利專(zhuān)業(yè)模型對(duì)流域未來(lái)的水資源要素時(shí)空變化過(guò)程進(jìn)行預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)。主要包括雨水工旱情分析處理模塊、預(yù)報(bào)方案構(gòu)建模塊、作業(yè)預(yù)報(bào)模塊和預(yù)報(bào)管理模塊等開(kāi)發(fā)內(nèi)容。1.雨水工旱情分析處理模塊開(kāi)發(fā)水雨情分析處理模塊主要具備3個(gè)功能：1）雨水工情實(shí)況跟蹤功能。連接實(shí)時(shí)雨水工情數(shù)據(jù)庫(kù)，基于L2級(jí)底板或GIS地圖，查詢(xún)展示流域過(guò)去1天、1旬、1個(gè)月、3個(gè)月或自定義時(shí)段內(nèi)雨量站實(shí)測(cè)降雨量、水庫(kù)與河道的實(shí)測(cè)水位、徑流、取水口或主要用水戶(hù)實(shí)際取用水量；將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與歷史降雨、歷史徑流、歷史取用水?dāng)?shù)據(jù)、最低水位、汛限水位、保證水位、計(jì)劃用水量等特征指標(biāo)進(jìn)行直觀比較，分析展示當(dāng)前雨情、水情、工情和供用水形勢(shì)。2）旱情分析功能?？紤]降水、水庫(kù)水位、河道水位、地下水水位、缺水量等水文氣象要素，采用距平、水位變化率、干旱缺水率等指標(biāo)，綜合評(píng)估流域和區(qū)域當(dāng)前旱情，以圖表方式，展示旱情發(fā)展變化。3）雨水工旱情簡(jiǎn)報(bào)自動(dòng)生成與發(fā)布功能。以文字、圖片、表格等多種表現(xiàn)形式，綜合展示當(dāng)前的雨情、水情、工情和旱情。報(bào)告在審核后，按照有關(guān)規(guī)定發(fā)布給相關(guān)部門(mén)與人員。2.來(lái)水預(yù)報(bào)方案構(gòu)建模塊開(kāi)發(fā)來(lái)水預(yù)報(bào)方案是模型及其參數(shù)和某些預(yù)報(bào)參數(shù)配置的集合。方案構(gòu)建就是在預(yù)報(bào)系統(tǒng)中為預(yù)報(bào)對(duì)象定義一個(gè)新的預(yù)報(bào)方案。預(yù)報(bào)方案主要包括長(zhǎng)中短等時(shí)間尺度的降水預(yù)報(bào)方案和徑流預(yù)報(bào)方案。需要針對(duì)這兩類(lèi)預(yù)報(bào)方案，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)方案構(gòu)建功能，具體包括不同預(yù)報(bào)對(duì)象的預(yù)報(bào)拓?fù)鋱D、確定預(yù)報(bào)模型及其參數(shù)、設(shè)定預(yù)報(bào)模型的輸入和控制參數(shù)等內(nèi)容。需要針對(duì)水庫(kù)入庫(kù)、控制斷面、區(qū)間等預(yù)報(bào)對(duì)象的降水、徑流過(guò)程等預(yù)報(bào)要素，利用已建立的不同時(shí)間尺度的降水、徑流預(yù)報(bào)模型，制定相應(yīng)預(yù)報(bào)方案。3.作業(yè)預(yù)報(bào)模塊開(kāi)發(fā)作業(yè)預(yù)報(bào)應(yīng)包含自動(dòng)預(yù)報(bào)、人機(jī)交互等預(yù)報(bào)模式，同時(shí)具備參數(shù)率定、多模型融合、精度評(píng)定、多方案比較優(yōu)選、預(yù)報(bào)結(jié)果圖表展示、專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)納入等功能。在自動(dòng)預(yù)報(bào)模式中，當(dāng)系統(tǒng)收集得到下個(gè)時(shí)段所有降雨預(yù)報(bào)因子值后，立即按照設(shè)定的預(yù)報(bào)模型與預(yù)報(bào)參數(shù)，自動(dòng)開(kāi)始預(yù)報(bào)未來(lái)降雨和徑流。人機(jī)交互式預(yù)報(bào)能夠?yàn)轭A(yù)報(bào)人員提供便捷的預(yù)報(bào)資料選取功能，能夠由人工選定預(yù)報(bào)對(duì)象、指定預(yù)報(bào)模型、調(diào)整模型參數(shù)、調(diào)整預(yù)報(bào)參數(shù)、優(yōu)選預(yù)報(bào)成果、管理發(fā)布成果。4.預(yù)報(bào)管理模塊開(kāi)發(fā)預(yù)報(bào)管理模塊實(shí)現(xiàn)預(yù)報(bào)成果發(fā)布、預(yù)報(bào)方案管理與預(yù)報(bào)成果管理功能。預(yù)報(bào)成果發(fā)布實(shí)現(xiàn)預(yù)報(bào)成果報(bào)告自動(dòng)生成，通過(guò)文字、圖片、表格等多種表現(xiàn)形式，綜合展示當(dāng)前和未來(lái)來(lái)水情況。成果報(bào)告在經(jīng)過(guò)有關(guān)部門(mén)審核簽發(fā)后，可按照相關(guān)規(guī)定報(bào)送至相關(guān)部門(mén)和人員。預(yù)報(bào)方案管理實(shí)現(xiàn)創(chuàng)建預(yù)報(bào)方案、查詢(xún)修改預(yù)報(bào)方案、導(dǎo)入導(dǎo)出預(yù)報(bào)方案、歷史資料整理、模型參數(shù)率定、預(yù)報(bào)因子調(diào)整等功能。預(yù)報(bào)成果管理實(shí)現(xiàn)對(duì)已保存的預(yù)報(bào)成果的查詢(xún)、刪除、入庫(kù)操作，實(shí)現(xiàn)對(duì)同一預(yù)報(bào)對(duì)象不同預(yù)報(bào)方案或不同預(yù)報(bào)人員預(yù)報(bào)結(jié)果的對(duì)比，預(yù)報(bào)成果的精度評(píng)定且可以查詢(xún)方案的各洪水場(chǎng)次的精度評(píng)定結(jié)果。表3.10-1水資源預(yù)報(bào)功能建設(shè)內(nèi)容序號(hào)建設(shè)內(nèi)容具體任務(wù)1雨水工旱情分析處理模塊開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)雨水工情實(shí)況跟、旱情分析和雨水工旱情簡(jiǎn)報(bào)自動(dòng)生成發(fā)布等主要功能，為把握流域當(dāng)前雨情、水情、工情和旱情提供服務(wù)支撐2來(lái)水預(yù)報(bào)方案構(gòu)建模塊開(kāi)發(fā)制定花家疃水庫(kù)、巫山水位站以上區(qū)域和區(qū)間來(lái)水預(yù)報(bào)方案，為水資源調(diào)度提供有價(jià)值預(yù)報(bào)信息；針對(duì)長(zhǎng)中短等時(shí)間尺度的降水預(yù)報(bào)方案和徑流預(yù)報(bào)方案，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)預(yù)報(bào)方案構(gòu)建功能，滿(mǎn)足預(yù)報(bào)拓?fù)鋱D構(gòu)建、預(yù)報(bào)模型及其參數(shù)配置、預(yù)報(bào)輸入和控制參數(shù)設(shè)定等需要3作業(yè)預(yù)報(bào)模塊開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)預(yù)報(bào)、人機(jī)交互等預(yù)報(bào)模式，開(kāi)發(fā)參數(shù)率定、多模型融合、精度評(píng)定、多方案比較優(yōu)選、預(yù)報(bào)結(jié)果圖表展示、能考慮專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)等功能4預(yù)報(bào)管理模塊開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)預(yù)報(bào)成果發(fā)布、預(yù)報(bào)方案管理與預(yù)報(bào)成果管理功能3.10.2水資源預(yù)警功能建設(shè)水資源預(yù)警功能主要是確立預(yù)警對(duì)象，制定干旱缺水風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警指標(biāo)和閾值，根據(jù)預(yù)報(bào)結(jié)果精準(zhǔn)定位險(xiǎn)情發(fā)生位置與范圍，及時(shí)把風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警信息送達(dá)工作一線。主要包括預(yù)警對(duì)象調(diào)查識(shí)別、預(yù)警指標(biāo)與閾值確定、預(yù)警信息發(fā)布功能開(kāi)發(fā)等建設(shè)內(nèi)容。1.預(yù)警對(duì)象診斷識(shí)別基于孿生流域提供的雨情、水情、工情、需水等數(shù)據(jù)，開(kāi)發(fā)水資源系統(tǒng)來(lái)水、蓄水、供水狀態(tài)異常診斷模塊，識(shí)別降水偏少、水庫(kù)來(lái)水與蓄水不足、河道水位偏低、地下水水位偏低、供水減少等干旱缺水的風(fēng)險(xiǎn)源，確定干旱缺水影響對(duì)象、范圍和程度。2.預(yù)警指標(biāo)與閾值確定針對(duì)地表水庫(kù)、地下水庫(kù)、河道、地下水開(kāi)采井等工程，考慮降水、來(lái)水、蓄水、供水等要素，確定預(yù)警指標(biāo)，如降水、水庫(kù)入庫(kù)、水庫(kù)水位、河道水位、地下水埋深、工程可供水量等，并確定紅色、橙色、黃色等不同警級(jí)所對(duì)應(yīng)的指標(biāo)閾值范圍。3.預(yù)警信息發(fā)布功能開(kāi)發(fā)根據(jù)旱情現(xiàn)狀和發(fā)展演變趨勢(shì)、影響對(duì)象、范圍和程度，設(shè)計(jì)預(yù)警信息自動(dòng)生成模塊。開(kāi)發(fā)可通過(guò)短信、網(wǎng)站、APP、微信等形式提供預(yù)警信息個(gè)性化訂閱和主動(dòng)推送等功能的警情信息發(fā)布平臺(tái)，按照相關(guān)規(guī)定，及時(shí)向水行政主管部門(mén)領(lǐng)導(dǎo)、水利業(yè)管理業(yè)務(wù)人員、相關(guān)涉水部門(mén)和受影響用戶(hù)發(fā)送預(yù)警信息。表3.10-2水資源預(yù)警建設(shè)內(nèi)容序號(hào)建設(shè)內(nèi)容具體任務(wù)1預(yù)警對(duì)象診斷識(shí)別開(kāi)發(fā)水資源系統(tǒng)來(lái)水、蓄水、供水狀態(tài)異常診斷模塊，識(shí)別干旱缺水的風(fēng)險(xiǎn)源及其影響對(duì)象、范圍和程度。2預(yù)警指標(biāo)與閾值確定考慮降水、水庫(kù)入庫(kù)、水庫(kù)水位、河道水位、地下水埋深、工程可供水量等要素，確定預(yù)警指標(biāo)、預(yù)警等級(jí)和指標(biāo)閾值范圍。3預(yù)警信息發(fā)布平臺(tái)設(shè)計(jì)預(yù)警信息自動(dòng)生成模塊，建立警情信息發(fā)布平臺(tái)，按照規(guī)定，及時(shí)發(fā)送預(yù)警信息。3.10.3水資源預(yù)演功能建設(shè)水資源預(yù)演功能主要是結(jié)合水雨情預(yù)報(bào)信息與水資源調(diào)度與配置運(yùn)行信息，對(duì)歷史典型枯水、設(shè)計(jì)枯水、預(yù)報(bào)來(lái)水等不同來(lái)水情景在不同調(diào)度方案下的“來(lái)水-配水-蓄水-供水”全過(guò)程、水資源供需和旱情發(fā)展變化情況進(jìn)行預(yù)演。包括預(yù)演場(chǎng)景配置模塊開(kāi)發(fā)、模擬仿真模塊開(kāi)發(fā)和方案優(yōu)化制定模塊開(kāi)發(fā)等建設(shè)內(nèi)容。1.預(yù)演場(chǎng)景配置模塊開(kāi)發(fā)開(kāi)發(fā)預(yù)演場(chǎng)景配置模塊，實(shí)現(xiàn)調(diào)度目標(biāo)、預(yù)演節(jié)點(diǎn)、邊界條件、調(diào)度方案等靈活設(shè)置。考慮來(lái)水豐枯，確定保護(hù)對(duì)象和調(diào)度目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)調(diào)度目標(biāo)的分類(lèi)量化確定。依據(jù)保護(hù)對(duì)象和調(diào)度目標(biāo)，確定納入預(yù)演場(chǎng)景的水文站及地表水庫(kù)、地下水庫(kù)、閘壩等供水工程，確定預(yù)演節(jié)點(diǎn)。邊界條件設(shè)定包括水情與工程控制運(yùn)用指標(biāo)的設(shè)定。其中水情包括歷史典型干旱、設(shè)計(jì)枯水年、預(yù)報(bào)來(lái)水等，工程控制運(yùn)用指標(biāo)包括地表水庫(kù)、地下水庫(kù)、閘壩等工程的水位、供水量、下泄水量等指標(biāo)。調(diào)度方案設(shè)定包含從水資源調(diào)度知識(shí)庫(kù)中選擇已有調(diào)度方案、專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)重新生成調(diào)度方案和迭代優(yōu)化生成調(diào)度方案三種模式，生成初步調(diào)度方案。2.模擬仿真模塊開(kāi)發(fā)模擬仿真模塊根據(jù)預(yù)演場(chǎng)景配置，從數(shù)據(jù)底板中獲取相關(guān)的氣象水文資料、社會(huì)經(jīng)濟(jì)資料、工程調(diào)度資料等；調(diào)用驅(qū)動(dòng)數(shù)字孿生平臺(tái)中相關(guān)的水利專(zhuān)業(yè)模型，對(duì)可能發(fā)生的水情下的工情、旱情、災(zāi)情的前瞻性預(yù)演，正向預(yù)演干旱缺水風(fēng)險(xiǎn)形勢(shì)和影響，通過(guò)逆向推演分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，迭代優(yōu)化調(diào)度方案；調(diào)用模擬仿真引擎和可視化模型，設(shè)計(jì)仿真可視化界面，實(shí)現(xiàn)預(yù)演全過(guò)程的可視化模擬，包括降水偏少、徑流偏枯、工程蓄水不足、河道水位偏低、地下水水位偏低、水源供水不足、農(nóng)業(yè)、生態(tài)和城鄉(xiāng)缺水等旱情發(fā)生發(fā)展過(guò)程的展示，達(dá)到二三維全時(shí)空、輕量化渲染，實(shí)現(xiàn)數(shù)字孿生流域模擬過(guò)程與流域物理過(guò)程高保真。3.方案優(yōu)化制定模塊開(kāi)發(fā)確定調(diào)度效益、旱情、缺水影響評(píng)估指標(biāo)體系，開(kāi)發(fā)水資源調(diào)度方案多指標(biāo)比選與迭代調(diào)優(yōu)功能，利用專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)和迭代優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)多方案比較、優(yōu)先和調(diào)優(yōu)。在此基礎(chǔ)上，考慮當(dāng)前的雨情、水情、工情、旱情等，確定最佳調(diào)度方案。針對(duì)確定的調(diào)度方案，充分考慮可能出現(xiàn)的最不利情況，提早制定防御措施，確保干旱應(yīng)急調(diào)度超前、科學(xué)、合理。表3.10-3水資源預(yù)演建設(shè)內(nèi)容序號(hào)建設(shè)內(nèi)容具體任務(wù)1預(yù)演場(chǎng)景配置模塊開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)從調(diào)度目標(biāo)、預(yù)演節(jié)點(diǎn)、邊界條件、調(diào)度方案等方面靈活配置定義預(yù)演場(chǎng)景。針對(duì)來(lái)水豐枯，開(kāi)展蓄水調(diào)度或抗旱保供調(diào)度，確定調(diào)度目標(biāo)指標(biāo)。依據(jù)調(diào)度目標(biāo)，智能選擇或人工選擇確定納入預(yù)演場(chǎng)景的水文站及水庫(kù)、堤防、閘壩等防洪工程。邊界條件設(shè)定包括來(lái)水豐枯設(shè)定與工程控制運(yùn)用指標(biāo)設(shè)定。調(diào)度方案設(shè)定包含從水資源調(diào)度知識(shí)庫(kù)中選擇已有調(diào)度方案、專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)重新生成調(diào)度方案和迭代優(yōu)化生成調(diào)度方案三種模式。2模擬仿真模塊開(kāi)發(fā)開(kāi)發(fā)預(yù)演數(shù)據(jù)調(diào)取接口，從數(shù)據(jù)底板調(diào)取預(yù)演相關(guān)資料；建設(shè)多情景模擬計(jì)算功能，調(diào)用相關(guān)的水利專(zhuān)業(yè)模型，對(duì)“來(lái)水-配水-蓄水-供水”全過(guò)程模擬計(jì)算，正向預(yù)演干旱缺水風(fēng)險(xiǎn)形勢(shì)和影響，逆向推演分析發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、迭代優(yōu)化調(diào)度方案；設(shè)計(jì)仿真可視化界面，調(diào)用模擬仿真引擎與可視化模型，實(shí)現(xiàn)預(yù)演全過(guò)程的可視化模擬。3調(diào)度方案制定和優(yōu)化模塊開(kāi)發(fā)確定調(diào)度方案評(píng)估指標(biāo)體系，開(kāi)發(fā)水資源調(diào)度方案多指標(biāo)比選與迭代調(diào)優(yōu)功能，利用專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)和迭代優(yōu)化，確定最佳調(diào)度方案。針對(duì)確定的調(diào)度方案，充分考慮可能出現(xiàn)的最不利情況，提早制定防御措施，確保干旱應(yīng)急調(diào)度超前、科學(xué)、合理。3.10.4水資源預(yù)案功能建設(shè)結(jié)合流域水利工程運(yùn)行情況、旱情發(fā)展演變趨勢(shì)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展現(xiàn)狀等信息，評(píng)估流域旱情等級(jí)，制定抗旱預(yù)案，根據(jù)旱情等級(jí)確定應(yīng)急抗旱措施，并組織實(shí)施。主要包括流域旱情等級(jí)評(píng)估模塊開(kāi)發(fā)、抗旱預(yù)案制定模塊開(kāi)發(fā)和抗旱預(yù)案管理與發(fā)布模塊開(kāi)發(fā)等建設(shè)內(nèi)容。1.流域旱情等級(jí)評(píng)估模塊開(kāi)發(fā)參照《威海市防汛抗旱應(yīng)急預(yù)案》《區(qū)域旱情等級(jí)》（GB/T32135—2015）等文件標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合流域?qū)嶋H，考慮氣象、農(nóng)業(yè)、水源、城鄉(xiāng)供水等方面情況，建立黃壘河流域旱情等級(jí)評(píng)估指標(biāo)體系和量化方法，確立Ⅰ級(jí)~Ⅳ級(jí)干旱等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，建立流域干旱等級(jí)判別模型。從數(shù)據(jù)底板和相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)中，獲取計(jì)算旱情等級(jí)評(píng)估指標(biāo)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)滾動(dòng)評(píng)估流域干旱等級(jí)。2.抗旱預(yù)案制定參照《國(guó)家防汛抗旱應(yīng)急預(yù)案》《抗旱預(yù)案編制導(dǎo)則》（SL590-2013）《威海市防汛抗旱應(yīng)急預(yù)案》等文件標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)不同等級(jí)干旱，從工程調(diào)度運(yùn)行和非工程措施等方面，制定抗旱應(yīng)急響應(yīng)措施。在工程調(diào)度運(yùn)行方面，依據(jù)預(yù)演確定的調(diào)度方案，考慮水利工程最新工況、社會(huì)經(jīng)濟(jì)情況和旱情發(fā)展演變趨勢(shì)，制定現(xiàn)有工程和急備用水源運(yùn)用次序、時(shí)機(jī)、規(guī)則；從加大節(jié)水力度、合理限制用水、抗旱物資設(shè)備配置、技術(shù)專(zhuān)家隊(duì)伍建設(shè)等方面制定非工程措施；從落實(shí)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、權(quán)限和職責(zé)、明確信息報(bào)送要求等方面明確預(yù)案的組織實(shí)施。3.抗旱預(yù)案管理與發(fā)布模塊開(kāi)發(fā)抗旱預(yù)案管理實(shí)現(xiàn)創(chuàng)建預(yù)案、查詢(xún)修改預(yù)案、導(dǎo)入導(dǎo)出預(yù)案、歷史資料整理、旱情等級(jí)評(píng)估指標(biāo)體系與旱情等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)修改、抗旱應(yīng)急響應(yīng)措施修改等功能?？购殿A(yù)案發(fā)布可依據(jù)現(xiàn)有抗旱預(yù)案規(guī)范模板，設(shè)計(jì)抗旱預(yù)案報(bào)告自動(dòng)生成模塊，審定后的預(yù)案可進(jìn)行發(fā)布。表3.10-4水資源預(yù)案功能建設(shè)內(nèi)容序號(hào)建設(shè)內(nèi)容具體任務(wù)1流域旱情等級(jí)評(píng)估模塊開(kāi)發(fā)建立黃壘河流域旱情等級(jí)評(píng)估指標(biāo)體系和量化方法，確立Ⅰ級(jí)~Ⅳ級(jí)干旱等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，建立流域干旱等級(jí)判別模型，實(shí)時(shí)滾動(dòng)評(píng)估流域干旱等級(jí)。2抗旱預(yù)案制定針對(duì)不同等級(jí)干旱，從工程調(diào)度運(yùn)行和非工程措施等方面，確定抗旱應(yīng)急響應(yīng)措施，制定抗旱預(yù)案。3抗旱預(yù)案管理與發(fā)布模塊開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)預(yù)案創(chuàng)建、查詢(xún)、修改、發(fā)布、旱情等級(jí)評(píng)估指標(biāo)體系與旱情等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)修改、抗旱應(yīng)急響應(yīng)措施修改等功能。3.11開(kāi)發(fā)黃壘河地下水庫(kù)工程調(diào)度管理應(yīng)用子系統(tǒng)黃壘河地下水庫(kù)工程調(diào)度管理應(yīng)用子系統(tǒng)主要完成以下功能。3.11.1地下水庫(kù)工程三維模型建設(shè)及可視化展示該模塊主要構(gòu)建黃壘河地下水庫(kù)庫(kù)區(qū)及工程構(gòu)筑物的三維模型，同時(shí)實(shí)現(xiàn)地表-地下的立體化展示。1.地下水庫(kù)含水層的三維地質(zhì)動(dòng)態(tài)展示功能建設(shè)收集地下水庫(kù)含水層三維地質(zhì)建模所需的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，，構(gòu)建黃壘河地下水庫(kù)含水層三維可視化基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)，并構(gòu)建數(shù)據(jù)信息的維護(hù)與管理機(jī)制，實(shí)現(xiàn)地下水庫(kù)含水層系統(tǒng)三維結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)更新和即時(shí)服務(wù)。利用數(shù)據(jù)庫(kù)及地質(zhì)建模軟件平臺(tái)，建立黃壘河地下水庫(kù)含水層三維地質(zhì)模型。2.地下水庫(kù)工程地下構(gòu)筑物立體建模收集黃壘河地下水庫(kù)工程建設(shè)資料，包括附屬建筑物工程的位置、規(guī)模、結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)圖等信息，據(jù)此構(gòu)建廟東地下截滲墻、小觀地下截滲墻和東浪暖地下截滲墻等地下構(gòu)筑物的BIM模型；收集黃壘河地下水庫(kù)庫(kù)區(qū)的地下水開(kāi)采井、觀測(cè)井信息，具體包括位置、井深、水位、開(kāi)采量等，構(gòu)建地下水開(kāi)采井與觀測(cè)井三維可視化模型，立體展示地下水要素空間分布。3地下水庫(kù)工程地表-地下立體化展示開(kāi)發(fā)地下水庫(kù)工程地表地下立體化展示技術(shù)，利用三維建模引擎，將已構(gòu)建的地下水庫(kù)含水層三維地質(zhì)模型、地下水庫(kù)工程地下構(gòu)筑物模型與三維可視化模型進(jìn)行耦合集成，建立黃壘河地下水庫(kù)工程三維可視化模型，實(shí)現(xiàn)黃壘河地下水庫(kù)地表-地下三維可視化展示。3.11.2地下水庫(kù)工程運(yùn)行管理數(shù)字化場(chǎng)景建設(shè)該模塊主要構(gòu)建黃壘河地下水庫(kù)工程運(yùn)行管理數(shù)字化場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)地下水庫(kù)工程運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)信息融合展示以及地下水庫(kù)補(bǔ)排過(guò)程同步仿真。1.地下水庫(kù)運(yùn)行狀態(tài)要素的實(shí)時(shí)信息融合與展示在按需完善黃壘河地下水庫(kù)水利感知網(wǎng)基礎(chǔ)上，收集整理河道水位、橡膠壩等地表工程高度、地下水位、地下水開(kāi)采量等的歷史監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，建立地下水庫(kù)運(yùn)行狀態(tài)要素?cái)?shù)據(jù)庫(kù)，并開(kāi)發(fā)上述監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)讀取、傳輸、存儲(chǔ)模塊，實(shí)現(xiàn)歷史監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)融合，不斷更新延長(zhǎng)時(shí)間序列；構(gòu)建統(tǒng)計(jì)分析模型，實(shí)現(xiàn)地下水庫(kù)運(yùn)行狀態(tài)要素的數(shù)據(jù)查詢(xún)與實(shí)時(shí)展示。2.地表-地下補(bǔ)排過(guò)程同步仿真建立黃壘河地下水庫(kù)地質(zhì)模型，根據(jù)地表水庫(kù)和河道水位實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和地表-地下水位動(dòng)態(tài)特征，識(shí)別地表-地下水的補(bǔ)排關(guān)系；構(gòu)建地表-地下補(bǔ)排過(guò)程模擬模型，進(jìn)一步計(jì)算地表水與地下水的補(bǔ)排強(qiáng)度、轉(zhuǎn)化位置等，實(shí)現(xiàn)設(shè)定情景或?qū)崟r(shí)條件下的地表-地下補(bǔ)排關(guān)系及其時(shí)空分布的同步仿真。3.地下水庫(kù)蓄變量變化趨勢(shì)分析根據(jù)黃壘河地下水庫(kù)工程建設(shè)參數(shù)、庫(kù)區(qū)水文地質(zhì)特征及地下水生態(tài)環(huán)境保護(hù)需求，確定潛水含水層地下水埋深的控制標(biāo)準(zhǔn)；根據(jù)地下水庫(kù)庫(kù)區(qū)水文地質(zhì)剖面地層分布數(shù)據(jù)及確定的剖面特征水位，計(jì)算水庫(kù)的地下特征庫(kù)容；通過(guò)調(diào)用水利感知網(wǎng)的庫(kù)區(qū)地下水位實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)信息，分析蓄變量變化趨，判別地下水水庫(kù)埋深控制標(biāo)準(zhǔn)滿(mǎn)足情況。3.11.3地下水庫(kù)工程綜合管理該模塊主要構(gòu)建黃壘河地下水庫(kù)工程管理模型，主要包括地下水可開(kāi)采量模型、地下水流場(chǎng)變化模擬模型，并預(yù)測(cè)不同開(kāi)采條件下地下水位變化趨勢(shì)。1.地下水可開(kāi)采量動(dòng)態(tài)確定功能建設(shè)收集黃壘河地下水庫(kù)多年平均降雨量、降雨入滲補(bǔ)給系數(shù)、潛水蒸發(fā)量、地下水開(kāi)采量等信息，計(jì)算庫(kù)區(qū)地表水補(bǔ)給量及排泄量；考慮地下水水位控制指標(biāo)，構(gòu)建地下水庫(kù)可開(kāi)采量模型；在多年調(diào)節(jié)的情況下，計(jì)算以地下水采補(bǔ)平衡為目標(biāo)的地下水最大埋深控制閾值和以生態(tài)保護(hù)為目標(biāo)的地下水最小埋深控制閾值，進(jìn)行地下水多年均衡計(jì)算，并得出不同頻率下的地下水可開(kāi)采量。2.地下水流場(chǎng)變化模擬功能建設(shè)在地下水庫(kù)含水層的三維地質(zhì)模型的基礎(chǔ)上，構(gòu)建地下水流場(chǎng)變化模擬模型；利用地下水水位、降雨量、地下水開(kāi)采量等監(jiān)測(cè)信息，計(jì)算地下水庫(kù)含水層全域、河床周邊及地下水開(kāi)采井附近的地下水流場(chǎng)，包括水位、流向、流速等要素，并通過(guò)地下水庫(kù)工程數(shù)字化場(chǎng)景進(jìn)行三維展示及關(guān)鍵控制斷面數(shù)據(jù)標(biāo)記，作為地下水庫(kù)工程運(yùn)行管理的重要依據(jù)。3.河道-地下水庫(kù)供水聯(lián)合調(diào)度功能建設(shè)構(gòu)建黃壘河三級(jí)地下水庫(kù)與攔河閘壩的供水聯(lián)合調(diào)度模型，開(kāi)發(fā)黃壘河地下水庫(kù)可供水量動(dòng)態(tài)確定模型，根據(jù)米山水庫(kù)用水需求與母豬河地下水庫(kù)蓄水狀態(tài)，確定黃壘河地下水庫(kù)供水目標(biāo)。開(kāi)發(fā)聯(lián)合供水規(guī)則優(yōu)化模型，制定攔河閘壩、小觀泵站與東浪暖泵站供水策略，包括河道供水量和地下水庫(kù)開(kāi)采量，為地下水庫(kù)供水調(diào)度提供可靠工具。4.不同開(kāi)采條件下地下水位趨勢(shì)預(yù)測(cè)功能建設(shè)利用地下水庫(kù)含水層的三維地質(zhì)模型及地下水流場(chǎng)變化模擬模型，綜合考慮時(shí)段降雨量、地下水水位、蒸發(fā)量、河道供水量、地下水開(kāi)采量等因素，設(shè)置地下水開(kāi)采方案，預(yù)測(cè)不同開(kāi)采方案下地下水庫(kù)蓄變量及地下水位變化趨勢(shì)，為地下水高效開(kāi)發(fā)利用提供科學(xué)指導(dǎo)。表3.11-1黃壘河地下水庫(kù)工程調(diào)度管理應(yīng)用子系統(tǒng)建設(shè)任務(wù)序號(hào)建設(shè)內(nèi)容具體任務(wù)1地下水庫(kù)工程三維模型建設(shè)及可視化展示構(gòu)建黃壘河地下水庫(kù)庫(kù)區(qū)（1886km2）及工程構(gòu)筑物（廟東地下攔蓄壩、小觀地下攔蓄壩和東浪暖地下攔蓄壩）的三維模型，同時(shí)實(shí)現(xiàn)地表-地下的立體化展示。2地下水庫(kù)工程運(yùn)行管理數(shù)字化場(chǎng)景建設(shè)構(gòu)建黃壘河地下水庫(kù)工程運(yùn)行管理數(shù)字化場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)地下水庫(kù)工程運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)信息融合展示、地下水庫(kù)補(bǔ)排過(guò)程同步仿真，以及地下水庫(kù)蓄變量變化趨勢(shì)分析展示。3河道-地下水庫(kù)供水聯(lián)合調(diào)度模型構(gòu)建河道-地下水庫(kù)供水聯(lián)合調(diào)度模型，主要包括供水量動(dòng)態(tài)確定模型、聯(lián)合供水策略?xún)?yōu)化模型，并預(yù)測(cè)不同需水和蓄水條件下的各級(jí)地下水庫(kù)河道供水量與地下水庫(kù)供水量。4地下水庫(kù)工程管理模型構(gòu)建構(gòu)建黃壘河地下水庫(kù)工程管理模型，主要包括地下水可開(kāi)采量模型、地下水流場(chǎng)變化模擬模型，并預(yù)測(cè)不同開(kāi)采條件下地下水位變化趨勢(shì)。3.12開(kāi)發(fā)黃壘河流域河湖健康動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)應(yīng)用子系統(tǒng)本子系統(tǒng)主要是應(yīng)用相關(guān)數(shù)據(jù)和模型完成黃壘河流域河湖健康動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)功能。本子系統(tǒng)主要涉及數(shù)據(jù)底板、專(zhuān)業(yè)模型和可視化模型三部分內(nèi)容。黃壘河河長(zhǎng)制監(jiān)控與動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)子系統(tǒng)主要完成以下功能。（1）監(jiān)管信息實(shí)時(shí)查詢(xún)?cè)谠撃K下，可以查詢(xún)黃壘河流域各水體信息感知的各項(xiàng)內(nèi)容。信息查詢(xún)的內(nèi)容包括其他行業(yè)和部門(mén)的共享數(shù)據(jù)、監(jiān)控設(shè)備的感知信息、水文設(shè)備采集的流量數(shù)據(jù)、水質(zhì)監(jiān)測(cè)設(shè)備的檢測(cè)數(shù)據(jù)和已有的水體評(píng)價(jià)結(jié)果。通過(guò)信息查詢(xún)可以實(shí)時(shí)獲得各感知設(shè)備的現(xiàn)狀信息，為河長(zhǎng)制監(jiān)管提供實(shí)時(shí)信息。（2）歷史信息統(tǒng)計(jì)追蹤根據(jù)信息知識(shí)設(shè)備的歷史信息，可以分析影響水體健康狀態(tài)的突發(fā)事件發(fā)生次數(shù)、時(shí)間和位置。并對(duì)突發(fā)事件進(jìn)行動(dòng)態(tài)追蹤，為河長(zhǎng)制監(jiān)管提供溯源參考。（3）水體河湖健康評(píng)價(jià)根據(jù)其他行業(yè)和部門(mén)的共享數(shù)據(jù)、監(jiān)控設(shè)備的感知信息和監(jiān)控信息進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。對(duì)于非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)進(jìn)行模型解譯，生成結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。根據(jù)河湖健康指標(biāo)，進(jìn)行數(shù)據(jù)量化。通過(guò)調(diào)用河湖健康評(píng)價(jià)模塊對(duì)全局或指定水體進(jìn)行定量評(píng)價(jià)。根據(jù)評(píng)價(jià)單元的評(píng)價(jià)結(jié)果，進(jìn)行分類(lèi)動(dòng)態(tài)可視化。（4）水體河湖健康分析根據(jù)歷史河湖健康評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)和河湖健康評(píng)價(jià)結(jié)果，調(diào)用河湖健康分析模塊，動(dòng)態(tài)生成全局或指定水體的“一河一策”和“一湖一策”。為河湖長(zhǎng)制未來(lái)工作提供問(wèn)題清單和責(zé)任清單。本項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容如表3.12-1所示。表3.12-1黃壘河流域河湖健康動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)應(yīng)用子系統(tǒng)建設(shè)內(nèi)容序號(hào)建設(shè)內(nèi)容具體任務(wù)1黃壘河流域河湖健康動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)應(yīng)用子系統(tǒng)監(jiān)管信息實(shí)時(shí)查詢(xún)，歷史信息統(tǒng)計(jì)追蹤，水體河湖健康評(píng)價(jià)，水體河湖健康分析;

第四章項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案4.1總體架構(gòu)及技術(shù)路線4.1.1總體架構(gòu)基于智慧水利頂層設(shè)計(jì)總體框架，結(jié)合黃壘河流域?qū)嶋H，面向水行政主管部門(mén)領(lǐng)導(dǎo)、水利業(yè)務(wù)人員以及工程管理人員在流域防洪、水資源管理調(diào)配、黃壘河地下水庫(kù)工程管理、河長(zhǎng)制監(jiān)管等方面的業(yè)務(wù)需求，提出了如下圖所示，由水利信息化基礎(chǔ)設(shè)施、數(shù)字孿生平臺(tái)、業(yè)務(wù)應(yīng)用、用戶(hù)、網(wǎng)絡(luò)安全體系、保障體系等組成總體框架。在水利信息基礎(chǔ)設(shè)施層，一是完善水利感知網(wǎng)。擴(kuò)大對(duì)物理流域的監(jiān)測(cè)范圍，完善監(jiān)測(cè)要素類(lèi)型和數(shù)據(jù)內(nèi)容，為數(shù)字孿生流域提供基礎(chǔ)算據(jù)，主要包括合理新建雨水工情等監(jiān)測(cè)站點(diǎn)，完善傳統(tǒng)水監(jiān)測(cè)站網(wǎng)，利用衛(wèi)星遙感、航空遙感、高清視頻、無(wú)人機(jī)、無(wú)船等新型監(jiān)測(cè)手段，完善新型水利監(jiān)測(cè)網(wǎng)。二是完善水利信息網(wǎng)。擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍，提高網(wǎng)絡(luò)帶寬，實(shí)現(xiàn)各單位之間的全面互聯(lián)，支持日常通信傳輸和應(yīng)急通信服務(wù)保障，將數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)字孿生平臺(tái)數(shù)據(jù)底板；主要包括水利業(yè)務(wù)網(wǎng)和水利工控網(wǎng)。三是搭建水利云，以威海市電子政務(wù)云為依托，利用電子政務(wù)云提供的計(jì)算資源與存儲(chǔ)資源，布設(shè)運(yùn)營(yíng)黃壘河數(shù)字孿生平臺(tái)。圖4.1-1數(shù)字孿生黃壘河建設(shè)總體框架在數(shù)字孿生平臺(tái)建設(shè)中，一是建立完善層級(jí)數(shù)據(jù)底板。整合水利基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、水利監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、水利業(yè)務(wù)管理數(shù)據(jù)，接入跨行業(yè)共享數(shù)據(jù)，建設(shè)3級(jí)地理空間數(shù)據(jù)，形成黃壘河流域多源數(shù)據(jù)資源池。按照統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，基于科學(xué)的數(shù)據(jù)模型，以分層分類(lèi)分級(jí)的方式，對(duì)多源數(shù)據(jù)進(jìn)行匯集治理，提升數(shù)據(jù)的規(guī)范性、可用性，保證數(shù)據(jù)質(zhì)量，為模型平臺(tái)和知識(shí)平臺(tái)提供數(shù)據(jù)支撐，并向各級(jí)部門(mén)和有關(guān)單位提供數(shù)據(jù)服務(wù)。二是建設(shè)模型平臺(tái)。模型平臺(tái)由水利專(zhuān)業(yè)模型、智能模型、可視化模型和數(shù)字仿真引擎組成，在數(shù)字空間對(duì)流域物理過(guò)程與水利治理管理活動(dòng)進(jìn)行智慧化模擬，為水利治理管理提供決策支撐。三是建設(shè)知識(shí)平臺(tái)。面向業(yè)務(wù)應(yīng)用需求，采用水利模型與人工智能相結(jié)合方式，建設(shè)水利知識(shí)引擎，生成以業(yè)務(wù)規(guī)則庫(kù)、方案預(yù)案庫(kù)、調(diào)度運(yùn)行規(guī)則庫(kù)、歷史場(chǎng)景庫(kù)、專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)庫(kù)等為主要內(nèi)容的水利知識(shí)，利用水利知識(shí)支撐業(yè)務(wù)應(yīng)用創(chuàng)新。在業(yè)務(wù)應(yīng)用建設(shè)中，一是建設(shè)具有“四預(yù)”（預(yù)報(bào)、預(yù)警、預(yù)演和預(yù)案）的功能的流域防洪應(yīng)用。依據(jù)防洪“四預(yù)”的基本技術(shù)要求，明確黃壘河防洪“四預(yù)”具體內(nèi)容，利用模型平臺(tái)和知識(shí)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)“四預(yù)”功能，并在黃壘河汛期進(jìn)行應(yīng)用檢驗(yàn)。二是建設(shè)具有“四預(yù)”功能的水資源管理與調(diào)配應(yīng)用。研究探索水資源管理調(diào)配“四預(yù)”功能的主要內(nèi)容與實(shí)現(xiàn)技術(shù)，建設(shè)黃壘河流域水資源管理臺(tái)賬，開(kāi)展水資源動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)，支撐地表地下水聯(lián)合調(diào)配。三是建設(shè)黃壘河地下水庫(kù)工程調(diào)度管理應(yīng)用。融合黃壘河地下水庫(kù)工程可視化模型、三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型和數(shù)據(jù)底板，實(shí)現(xiàn)黃壘河地下水庫(kù)工程數(shù)字映射，利用模型平臺(tái)和知識(shí)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)地下水庫(kù)工程同步仿真、虛實(shí)交互和智能調(diào)度。四是建設(shè)黃壘河河湖健康動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)應(yīng)用。通過(guò)視頻、無(wú)人機(jī)、移動(dòng)設(shè)備、衛(wèi)星遙感等新型監(jiān)測(cè)設(shè)備，利用視頻分析、圖像識(shí)別、遙感解譯等智能模型，實(shí)現(xiàn)岸線變化與“四亂”問(wèn)題進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與主動(dòng)發(fā)現(xiàn)。4.1.2技術(shù)路線1.B/S結(jié)構(gòu)B/S結(jié)構(gòu)，即Browser/Server(瀏覽器/服務(wù)器)結(jié)構(gòu)，隨著Internet和Intranet技術(shù)的興起，是目前業(yè)務(wù)系統(tǒng)主流的結(jié)構(gòu)。在這種結(jié)構(gòu)下，用戶(hù)界面完全通過(guò)WWW瀏覽器實(shí)現(xiàn)，一部分事務(wù)邏輯在前端實(shí)現(xiàn)，但是主要事務(wù)邏輯在服務(wù)器端實(shí)現(xiàn)，形成所謂3-tier結(jié)構(gòu)。B/S結(jié)構(gòu)的應(yīng)