水信息的案例
天洑到訪南京信息工程大學水文與水資源工程學院
近日，天洑DTEmpower團隊到訪南京信息工程大學水文與水資源工程學院，與學院師生展開深入交流。
天洑分享了國產工業軟件的研發成果以及在產教融合方面的實踐經驗，包括學生實習、高校課程合作、“天洑杯”數據建模大賽以及有償案例征集活動等，為在校師生提供大量使用以及研發工業軟件的機會。
天洑重點介紹了其自主研發的智能數據建模軟件DTEmpower。通過學術界和產業界的應用案例，展示了該軟件在水利領域的廣泛適用性，例如：水文數據分析、洪水預測預報以及水資源調度優化等。
作為一款功能強大的數據建模軟件，DTEmpower能以零代碼的方式，幫助用戶進行高效的數據分析、建模和預測。
交流會上，雙方共同表達了對國產工業軟件發展的信心與期待。南京信息工程大學的老師們表示，產業界的參與對于培養符合市場需求的高素質人才至關重要，期待雙方在學生培養及學術研究方面有更深合作。
未來，天洑軟件將繼續加大在教育市場的投入，讓國產工業軟件的最新開發成果惠及更多在校師生，共同為推動中國工業軟件的自主創新與發展貢獻力量。
展開 GIS 技術在水文水資源中的應用
應用價值
1
水資源空間信息實時更新
基于 GIS 技術，可以實現空間數據信息高效采集和處理。在水文水資源管理中應用，可高效、便捷獲取水資源信息，構建完善的空間坐標系統，促使空間環境和水文水資源信息有機整合，便于管理人員直觀了解水文水資源情況。另外，發揮 GIS 技術高效性和便捷性特點，可增強管理決策時效性，取得理想的管理效果。
2
數據可視化分析
相較于傳統的水文管理方式而言，GIS 技術具有較強的數據可視化分析能力，通過特定軟件程序收集和轉化空間數據信息，并通過折線圖、餅狀圖或統計表格等形式直觀呈現，在數據支持下編制水文水資源分析報告。基于此種方式，可以令水文水資源管理工作更加便捷、高效，獲取精準、客觀的分析結果。
3
深度挖掘數據資料
以往水文水資源管理工作中，受限于工作人員專業能力、工作經驗和責任意識等因素影響，無法實現數據信息的深入挖掘和分析，呈現的數據信息過于片面化，制約水文水資源管理工作順利展開。通過 GIS 技術應用，有機整合信息技術和衛星遙感等技術，綜合分析地質資料和氣象數據資料等，深層次挖掘有價值的信息，為水資源管理工作開展提供有效依據和支持。
在 GIS 技術運用的過程中，水文水資源的監測與管理效率明顯提升，對于相關工作的開展具有明顯的推動價值，也可讓 GIS 技術的優勢之處充分顯現，確保水文水資源的維護趨向規范。
展開 水數值模型奠基人：MIKE
在校期間，他干了幾件值得他吹一輩子牛的事情（重頭戲來了）：
1969年，他創立了計算水力學（Computational Hydraulics），自封為計算水力學之父，1989年，他又在原來計算水力學的基礎上，更創立了水信息學（Hydroinformatics），水信息學的最核心的內容是數值模型，MIKE又自封為水信息學之母。1999年他又和Roger Falconer教授一起，創立了Hydroinformatics期刊（2017-2018影響因子1.797），相比我們的給水排水（0.568）加上中國給排水（0.642），還要高很多。Hydroinformatics目前每兩年舉辦一次大會。
在此期間，他又任職于丹麥水利研究所 (DHI)，領導并且開發了第三代水力模型軟件，隨后又主導開發了第四代商業水力模型軟件Mouse,MIKE 11, MIKE 21, MIKE SHE等，這些軟件在世界上獲得了巨大的成功，110多個國家都在用MIKE的軟件，包括中國現在很多科研院所，規劃設計院，水務運營機構都在沿用至今，也是為了紀念MIKE對于商業水力模型軟件的貢獻，當時DHI的總經理Torben S?rensen將開發出來的這些軟件均以MIKE打頭來命名，這是一個行業里面至高的榮譽，現在我們每次打開軟件的時候，都是在向這位大師致敬！
牛人的事業永遠沒有終點，2000年MIKE又離開了DHI開始了他新的征程，這一站，他還是來到了荷蘭到三角洲研究院做了3年的咨詢顧問，
咨詢顧問干的沒太大意思了，MIKE決定整個新的方向玩玩，他在比利時創立了一個公司，叫知識工程公司（KnowledgeEngineeringBVBA），從基本開始，關于知識本身的知識，更深入的了解水和關于水的一切。
除了科學和技術本身，MIKE也是一位頗具人文關懷和對社會問題有著深刻思考的一位學者。
展開 水利研究 | 新時期水資源開發利用與管理存在問題及建議
同時，相關部門在發揮監督作用的同時，要積極完善管理方式，建立現代化水監管平臺，引入現代化監管技術，在提升工作效率的同時實現水管理信息有效共享，促使各部門之間協同作業和統一調度，進而實現水資源管理一體化。在先進技術應用的基礎上，對水源開發利用狀況全面掌握和全過程追蹤，發現不合規用水現象采取有效措施制止。要充分發揮制度的作用，落實生態環境保護政策，完善水資源保護收費機制，適當收取水生態保護修復費用，用以彌補水生態修復資金不足的問題，實現水生態可持續發展。
（五）大力推進節水型社會建設
要抓好節水型社會創建，尤其是企業和灌區節水試點創建工作，嚴格執行供水管理辦法，在企業中大力推廣節水先進技術和設施設備，在農業種植區積極推廣應用滴灌、噴灌等高效節水技術，綜合提高水資源的使用效率。同時，以水源功能區管理為載體，強化河流、湖泊、地下水等水源地保護，完善水量與水質的動態監測監控，嚴格水資源執法監督管理，科學核定水域納污凈化能力，做好水源涵養，科學防控水土流失，促進水生態綜合系統環境的科學保護與修復。
（六）加強水資源信息建設及人員培訓
基層水資源管理部門要建立水資源信息化管理系統，實現水資源開發與利用的需求動態預測，建立完善的數據信息系統，實現自動化辦公。例如，可設置水資源信息化試點地區，加大政府資金投入，安裝水位顯示器、監控設備等基礎設施，對水資源進行動態監測監控。同時，加強水資源管理型與技術型人才培養，引進專業高層次人次，定期開展技能培訓活動，提高業務素質和綜合技能，打造一支復合型人才隊伍，滿足水資源管理的發展需要。
展開 
【重大喜訊】遠算主要參與的基于數字孿生的水庫群聯合預報調度關鍵技術研究（以分水江流域為例）入選浙江省年度水利科技項目計劃重大項目
遠算科技憑借自身獨特的數字孿生核心技術優勢支撐實現
多精度
&高性能水利專業模型耦合，
多目標
水庫群優化調度算法模型構建以及
多維度
優化調度方案評價分析三部分內容，實現20分鐘內根據降雨和來水預報信息，完成水庫群多目標優化調度，同時提供沖淹區域的面積等數據、人口及受災綜合經濟指標、水利工程安全研判的多維度評價指標，形成水庫群聯合調度實時交互的一體化業務系統:
首次實現預報調度&工程安全實時聯動計算：首套預報調度+工程安全分析一體化體系，國產水文水動力模型算法實現20min完成對未來24h的計算，形成來水預報-水庫群調度-水利工程安全的全流程閉環；
依賴經驗的主觀判斷 ——> 數據驅動的調度決策：15+萬套方案支撐調度決策，調度模式由傳統經驗依賴，轉向數據依賴；
新穎呈現形式，直觀可視化效果：
數值仿真作為數字孿生基底實現虛擬映射現實，突破傳統的圖表格式，可視化的沖淹情況直觀明了。
運算科技致力于結合自身基于數值仿真技術的數字孿生技術優勢與水利行業應用需求，積極參與科技創新項目研究與實踐應用，已為水利行業用戶提供了先進可靠的數字孿生產品和服務。接下來遠算將繼續深耕行業，助力數字孿生技術在水利行業的拓展應用，為加快推動新階段水利高質量發展作出水利科技新貢獻。
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展開 【環境仿真專題最后一講】使用TELEMAC-MASCARET研究英國科威特西部海灣魚類死亡事件的潛在驅動因素
水電站排水信息由科威特氣象部門提供。根據科威特氣象部提供的高程和速度測量數據，對Telemac-2D模型進行校準和驗證。
Telemac2D模型網格細節圖
水質模型
水質模型由TELEMAC-MASCARET中的Waqtel模塊構建，該模塊的O2子模塊可實現水體中有機負荷(生物需氧量)、氨負荷(銨態NH4)和溶解氧的求解。
初始情況下科威特灣的水溫平均值為28℃，鹽度為40 ppt，溶解氧背景值為6 mg/l。6個工業排污點的排污信息由下表列出，在模擬中作為污染源帶入水質模型。
Telemac2d模塊與Waqtel模塊實時耦合，水動力學信息可在每個時間步更新并反饋給Waqtel模塊帶入求解有機負荷(生物需氧量)、氨負荷和溶解氧等信息。
04
模擬結果
首先水動力模塊運行1個月的模擬，以其為基礎耦合水質模塊在運行6天的模擬，分別分析了朔望潮和小潮發生時水質指標的情況。
上圖為大潮低潮面排污口排出的有機負荷以及電站排放的高溫水的擴散情況，可以看出小潮發生時有機負荷以及高溫水的擴散很大程度都會被限制在海岸線附近。
上圖為小潮低潮面溶解氧濃度，還原了魚類死亡事件發生時的溶解氧分布。
展開 【CAE案例】艾克（Ike）颶風對德克薩斯海岸影響的仿真模擬
波浪數據
使用歐洲中期天氣預報中心（ECMWF）的ERA5波浪再分析數據集提供的跨0.5°（約30公里）逐小時波譜數據，將其作為邊界輸入波譜配置到TOMAWAC（水動力通用仿真軟件的波浪模塊）中。
大氣數據
通過采集ECMWF的ERA5再分析數據集中的逐小時大氣壓值（平均海平面）和10m高風速（空間精度0.25°），把風場和壓力場的數據插值到網格模型上，從而在水動力通用仿真計算中考慮風帶來的影響。
河流數據
在研究區域內，存在多條流入墨西哥灣的河流，而與颶風相關的極端徑流事件已被證明會顯著地影響海灣中的流量。根據美國地質調查局的國家水資源信息系統（NWIS）所記錄的數據，如圖3所示，將其賦值到模型邊界處，實現颶風期間河流徑流的模擬。
圖 3 颶風期間模型內6條主干河流的流量
泥沙數據
模型采用了空間變化的粒徑分布和床層摩擦，海床由5種不同的泥沙類別組成：中等粉砂（30μm）、粗淤泥（70μm）、超細沙（125μm）、細砂（0.25mm）以及中砂（0.5mm）。此外，研究人員還設定諸如防波堤、碼頭和海堤結構，粘土含量超過40%的區域以及最大速度超過1.5m/s的區域為不可侵蝕區。
通過分布在不同點位的觀測和測量數據，研究者們分別對波浪、水位、流速等參數進行了校準。將預測的潮汐高度、海流與波浪結果與颶風艾克登陸期間成功采集的數據結果對比后，工程師們完成了對模型的驗證，如圖4和圖5所示，模型能夠很好得預測颶風帶來的影響。
展開 應對壓載水管理公約，我們準備好了嗎？
在基礎研究方面，河北海事局作為我國具體承擔壓載水管理公約履約籌備工作的單位，先后開展了壓載水公約規范和標準研究以及壓載水公約港口國監督檢查研究，搭建了壓載水公約履約法律框架，編制了壓載水公約港口國監督檢查工作程序；研發了具有完全自主知識產權的手持式壓載水快速檢測設備；開展了船舶壓載水取樣檢測技術及港口國監督檢查要求研究項目等；協調組織國內10家科研單位向科技部成功申報2017年國家重點研發計劃中的課題項目《我國近海外來生物入侵災害風險防控技術和裝備研發》。今年，河北海事局開始起草《壓載水取樣與檢測技術要求》和《船舶壓載艙沉積物港口接收設施技術要求》兩項壓載水相關行業標準，預計明年通過相關程序后即可為我國履行公約提供行業標準參照。
在公約宣貫與信息提供方面，中國船級社（CCS）出臺并多次修訂《船舶壓載水管理計劃編制指南》《船舶壓載水管理檢驗發證指南》《船舶壓載水管理系統型式認可指南》等。河北海事局出版國內第一本壓載水管理專著《壓載水管理及實施》，并多次舉辦壓載水管理公約培訓班。
在完善配套設施與為企業服務方面，2017年，我國壓載水檢測中心項目獲批并開始建設。該中心設在河北海事局，建設目標是成為國內第一家集科研、人才培養和外來生物入侵預報預警為一體的壓載水及沉積物檢測中心。中國船舶重工集團有限公司第七〇四研究所船舶環境工程與可靠性實驗室已成為壓載水處理系統進行DNV GL、美國海岸警衛隊（USCG）型式認可試驗的第三方檢測機構，可為壓載水處理系統企業開展環境試驗/電磁兼容性（EMC）試驗/防爆試驗。上海海洋大學大力開展壓載水相關信息收集、試驗及研究，并申請了USCG壓載水處理系統生物有效性檢測實驗室資格。
展開 BIM+VR——烏東德水電站三維機電設計有新招
2019年新年伊始，長江設計院副總工翁永紅率隊檢查了烏東德水電站三維機電設計成果，聽取了機電三維出圖進展匯報，并感受了烏東德三維模型與VR（虛擬現實）技術融合應用的體驗。
圖 VR體驗現場
烏東德機電三維設計采用達索系統3DEXPERIENCE（3D體驗）平臺，各專業基于統一數據源開展正向的機電工程三維布置。由于機電工程管路空間錯綜復雜，設備數量繁多，“錯、漏、碰、缺”一直是機電設計“老大難”問題，在二維設計模式下，以往主要靠經驗難以發現問題，但通過三維協同設計并結合碰撞檢測工具即可輕易發現并提前解決，可減少返工，提高設計質量和效率。
同時，烏東德機電三維出圖取得了突破進展，技術人員利用達索系統3DEXPERIENCE（3D體驗）平臺的原生2D出圖功能，實現了二維加三維軸測混合圖、黑白線條配彩色實物圖、精細化的工程量清冊的表達方式，使得圖紙更為形象直觀，實現了烏東德水電站三維機電設計的業務與技術創新。
圖 機電三維設計VR實景體驗
為進一步挖掘烏東德水電站三維機電信息模型拓展應用價值，機電院首次開展了BIM+VR集成應用。通過達索系統3DEXPERIENCE（3D體驗）平臺直聯HMD頭戴式設備，可以在3D建模環境中無需任何處理和編譯，直接利用原生烏東德水電站BIM模型，實現“一鍵VR”。
通過“一鍵VR”構建的逼真虛擬現實場景，技術人員可隨時以第一視角沉浸式漫游體驗。該技術在展示設計方案、輔助技術評審（如確認空間布局的合理性、檢查設備的可維修性等）、開展安全操作培訓、虛擬安裝與建造等方面有著廣泛的應用。
相比多媒體，結合達索系統3DEXPERIENCE（3D體驗）平臺的“一鍵VR”功能，可輕易實現BIM+VR “指哪看哪、走哪看哪”的業務價值，展現更豐富的設計意圖，且更具視覺沖擊力。
來源：長江設計院微信公眾號
展開 Aquaveo GMS在實際工程里的應用
Aquaveo，水資源工程咨詢公司，發布了Aquaveo Groundwater Modeling System (GMS) V10.0.5- 用于創建地下水，地表水建模仿真軟件。
GMS是用于創建地下水和地表模擬在3D環境中最直觀，最有能力的軟件平臺
Aquaveo GMS - 一個集成的模擬環境，地下水系統預圖文信息處理。 Aquaveo GMS很容易與MODFLOW等幾個模型的地下水模型交互并提供先進的圖形功能，查看和校準的模擬結果。
GMS10是用于創建地下水和地表下模擬在3D環境中最直觀，并且能夠軟件平臺
我們率先推出概念建模，并完善其多年。這就是為什么GMS是最快和最直觀的地下水模擬接口可用。構建使用熟悉的GIS對象模型的高級別代表：點，弧和多邊形方便地根據需要更新模型。
對于具有簡單的幾何形狀和邊界條件的模型，直接在網格使用網格方法和編輯的值。
GMS是可用于執行模擬地下水在三維環境中最先進的軟件系統。
互動與真正的3D模型
優化的OpenGL圖形的改進的硬件渲染
創建照片般逼真的效果圖
生成動畫的PowerPoint或Web演示
懸垂的圖像在模型和控制不透明度
注釋 - 添加指北針，比例尺，參考圖像，公司徽標，以及更多
導入各種數據格式和圖像
模型需要從許多不同來源的數據。
展開 智慧水利數字孿生
河長制系統：利用現有水利水務信息化資源，以PC+APP應用模式，實現河湖基礎信息管理；河湖長履職；監督考核；河湖巡查管理；投訴、上報事件管理；問題處理；通報公示；新聞動態信息發布；信息統計分析等功能。
地下水監測系統：主要功能為地下水監測數據的接收解析、自動化站網與設備運行管理、地下水監測網運行維護管理、實時監測數據的解析、顯示和查詢、地下水監測設備的運行狀態等。
灌區信息化系統：涵蓋灌區水雨情、水質監測、閘泵控制、氣象監測在灌區業務中的應用，實現數據采集、視頻監控、狀態采集、數據顯示、數據分析、報表生成等功能。
水利工程項目管理系統：項目實現全過程動態監管，等實現統一的信息管理。可在線查看項目基礎信息、實施工程信息、分布位置、相關文件資料、多媒體、項目進展、工程實施過程數據，以及工程相關無人機三維模型、BIM模型等。
流域水利“一張圖”：集基礎地理、水文監測、水利設施、大壩安全監測、氣象、洪水預警預報、水資源調度、山洪災害、汛情、水環境監測、河湖長制、水土保持、工程項目實施等為水利相關數據內容，實現一張圖綜合可視化展示。
文章來源：工邦
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展開 
【CAE案例】水動力仿真軟件在洪澇預測上的服務開發
二維結果的另一個有價值的信息是得知河流首先淹沒陸地的位置。該信息將協助當局在發生洪水事件時有效地使用和調度人力物力等資源。圖4顯示了EFFORS門戶網站內歷史洪水事件的模擬結果。用戶定義的關注點的二維模型的水深信息如圖5所示。
水利研究 | 從國內外對比分析看我國用水效率水平
Part
Ⅱ
數據來源
基于多年跟蹤工作，構建了我國在內的60個國家的水資源開發利用數據庫，包括自然及經濟社會情況、水資源基本情況、水資源開發利用情況、農業灌溉情況等四方面共40余項指標。指標數據來源于國際涉水組織數據庫和各個國家水資源官網，包括聯合國統計司(UNSTAT)、世界銀行(WB)、世界經濟合作與發展組織(OECD)、聯合國糧食及農業組織(FAO)全球水和農業信息系統(AQUASTAT)、OECD數據庫(OECD.StatExtracts)和歐洲統計局(EUROSTAT)等。
數據庫中所有國家的水資源開發利用數據均為目前掌握的最新數據。本文中，萬元GDP用水量和萬元工業增加值用水量指標，中國為2020年數據，新加坡、荷蘭等部分國家為2019年數據，其他國家為2017年數據;農田灌溉水有效利用系數指標，中國為2020年數據，其他國家為2009或2010年數據。GDP、工業增加值相關的數據依照世界銀行統計口徑統一折算成2010年不變美元價，用水效率相關數據按照世界銀行統計的官方年度匯率換算成當年人民幣價格。
Part
Ⅲ
國內外用水效率對比分析
本文采用萬元GDP用水量、萬元工業增加值用水量和農田灌溉水有效利用系數三項指標評價用水效率水平。
展開 Nature Energy: 研究揭示我國電力行業水資源壓力變遷
研究發現，在2000-2015年間，海河流域大部分地區火電水資源壓力指數有所下降，而西北大型煤電基地所處匯水區則顯著上升，特別是準東、伊利、哈密等煤電基地增幅最大。個別匯水區的火力發電取水量已經超過了當地多年平均可利用地表水資源量，能源發展與可持續水資源利用的矛盾較為突出。促進能源與水資源系統的協同規劃與管理是緩解火電水資源壓力的根本途徑。
本文的第一作者兼通訊作者，同濟大學經濟與管理學院副教授、聯合國環境署-同濟大學環境與可持續發展學院跨學科教授張超表示，未來我國電力工業的發展將面臨越來越多的資源環境約束，目前，大氣污染物排放和碳排放的問題已經引起了充分重視，而電力工業的水資源問題直到近幾年才開始被關注。國家能源局2018年5月發布的《2021年煤電規劃建設風險預警》顯示，新疆、內蒙古、寧夏等西北地區煤電開發的資源約束情況全部為綠色。雖然文件指出該指標考慮了大氣污染物排放、水資源、煤炭消費總量等因素，但由于缺乏分要素評價結論，無法準確反映煤電基地所處地區的水資源和水環境承載力信息。在未來規劃和管理中，應關注電力工業發展對流域及區域水循環的整體影響，借助更加完善的用水計量手段，在極度缺水地區考慮引入取水總量控制等更加嚴格的措施，推動水資源管理的精細化和系統化。
本文共同作者，前世界資源研究所中國水項目主任鐘麗錦博士表示，一直以來能源部門相關研究和工作人員在面對火電發展對當地水資源影響的問題時，一直期待節水技術改造可以完全解決當地的用水競爭問題。雖然我國電力工業的節水技術政策已經取得了顯著效果，但是系統層面的水資源壓力和水資源風險評估還有所欠缺。本研究不僅看到微觀尺度的技術進步有可能帶來宏觀尺度的“反彈效應”,同時也體現了建立能源和水資源管理的跨要素、跨部門協同機制的重要性和緊迫性，從而避免規模增長與布局失當造成的風險轉移。
展開 寧波材料所陳濤研究員課題組：受豹紋變色龍皮膚啟發的智能多色熒光高分子水凝膠
Sci.綜述：形變高分子水凝膠：從記憶到驅動
寧波材料所陳濤研究員、張佳瑋研究員團隊CEJ：在智能高分子水凝膠傳感驅動功能集成方面取得進展
中科院寧波材料所陳濤研究員、路偉研究員團隊在智能熒光高分子水凝膠的構建及其三維信息加密領域取得新進展
寧波材料所陳濤研究員課題組在魚鰾啟發的水下自感知軟體驅動器方面取得進展
寧波材料所陳濤研究員、張佳瑋研究員團隊：在多場協同遠程控制的水凝膠“變形金剛”領域取得進展
寧波材料所陳濤研究員團隊與納米能源所王中林院士、潘曹峰研究員團隊合作《AM》：開發出自修復、可粘附高分子水凝膠柔性觸摸屏
中科院寧波材料所陳濤研究員課題組《Small》：在水凝膠可編程化智能變形領域取得進展
寧波材料所陳濤研究員課題組和北航劉明杰教授課題組合作《Angew》：在瞬態熒光水凝膠用于多級信息加密-解密-自擦除方面取得進展
寧波材料所陳濤研究員/深圳大學周學昌教授Mater. Horiz.綜述：仿生防凍高分子水凝膠：讓軟濕材料在極寒條件下保持生命力
中科院寧波材料所陳濤研究員/香港科大唐本忠院士在《ANGEW》發表綜述：熒光高分子水凝膠中的多
中科院寧波材料所陳濤研究員團隊《Nat.
展開 