智慧水利是将现代信息技术与传统水利管理相结合,通过大数据、物联网、人工智能等技术手段,实现对水资源的高效监测、管理和调度。它能够实时收集和分析水文数据,优化水资源配置,提升防洪抗旱能力,加强水质监测与污染防治,从而实现水资源的可持续利用和生态环境的保护。
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一、政策背景
水利工程建设和运行管理。水利工程建设管理方面,收集整合水利工程规划、建设等相关数据,共享建设市场交易信息及市场主体信用信息,依托全国水利一张图整合集成水利工程建设基础数据库,完善水利工程管理及水利建设市场监管等功能,加强水利工程BIM应用和智能化建设。水利工程运行管理方面,在全国水库运行管理信息系统、大型水库大坝安全监测监督平台、堤防水闸基础信息数据库等基础上,整合接入雨水情等信息,构建工程运行安全评估预警、工况视频智能识别、工程险情识别等模型,扩展完善水利工程基础数据联动更新、水利工程注册登记、降等报废以及病险水库项目管理等功能。推动水利工程智能化改造,推进重大水利工程的数字孪生工程建设。其中,三峡工程运行监管方面,完善三峡工程综合管理信息服务平台功能,扩展升级三峡后续项目管理系统、三峡工程运行安全综合监测系统、三峡库区高切坡监测预警系统功能;推进数字孪生三峡建设,提升三峡工程综合管理智慧化水平。
二、水库管理系统
水库管理系统是通过集成静态基础数据、管理过程动态数据和空天地多维实时感知数据、根据水库运行管理矩阵工作要求进行架构开发,实现水库管理的标准化、规范化、智能化。该系统是结合水库运行管理矩阵先行先试试点项目进行研发,在平原水库极具推广价值。
通过水位、流量、水质、视频、降雨量、位移、渗压等传感器,实现了对水库全方位、多维度的实时监测与管理,为水库的安全运行、科学调度和高效管理提供了有力保障。
三、水库管理系统功能
综合态势:应用物联网、大数据分析与人工智能、数字孪生以及视频监控与无人机等先进技术,实现了对水库运行状态的全面感知和智能管理。这些技术的应用不仅提升了水库的管理效率和安全性,还优化了资源配置,促进了可持续发展。
多维分析:作为一种先进的数据处理与分析方法,具备强大的综合评估能力。它能够针对水域管理中的多项关键指标展开深入剖析,涵盖阵容(设施配置)合理性、水位波动、水质状况、出入库流量变化、蒸发量预测以及降雨量统计等多个维度。
安全研判:借助高精度传感器与数据分析技术,实时监测分析水库运行数据,提升监测精度。预警系统可及时发现水库安全隐患与潜在风险,为管理人员争取决策时间并提供应对措施。智慧水库安全研判系统能实现水库管理自动化与智能化,提高管理效能。及时处置安全隐患和风险,可保障人民生命财产安全稳定。
智能分析:作为该系统的核心功能之一,通过应用大数据、人工智能、机器学习等技术,能够实现智能预报、智能预警、智能预演和智能预案,为水库管理提供全面、精准、实时的决策支持。
调度管理:实时监测水库水位、雨量、水质等数据,超预设阈值自动预警,提醒管理人员应对。运用数学模型与仿真技术预测水库未来运行,为调度决策提供科学依据。依据监测与预测结果,自动调整水库调度策略,优化水资源配置。遇洪水、干旱等突发情况,智能调度管理系统快速响应,提供应急方案,保障水库及下游安全。
巡查管护:巡查管护体系中的巡查统计、巡查计划、巡查记录以及管护统计、管护计划、管护记录等环节共同构成了水库管理维护的完整流程。这些环节相互关联、相互促进,共同推动了水库管理维护工作的智能化、高效化和精细化发展。
供蓄管理:是一个关键环节,它涉及到水库水资源的合理分配、调度和存储,以确保水库能够满足不同用户的水需求,并在必要时提供防洪、抗旱等公共服务。