水資源工程的案例
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 水利研究 | 新時期水資源開發利用與管理存在問題及建議
地下水區域開采在地方缺乏統一規劃，多為臨時開采、隨意開采，缺乏統一的開采規模計劃與監督管理。同時，在遇到相對較大的能源和基礎設施建設項目時，施工方會過度開采地下水，導致可能出現地面沉陷及水利工程防洪標準降低等現象，進而對人們生命財產安全造成隱患和威脅。
（二）水資源市場配置無法實現
部分群眾思想觀念仍比較落后，認為水是取之不盡、用之不竭的資源，缺乏水的經濟價值觀念，認為水的使用是低價或無償的，導致用水價格與價值出現偏離與不符，不僅在一定程度上造成水資源的浪費，還對社會可持續發展帶來一定的不良影響。總體來講，主要體現在以下3個方面：一是水價相對偏低。在農業用水中免征水資源費用，水利工程供水價格相對較低，對水資源高效利用產生一定負面影響，甚至出現過渡浪費水資源的不良現象。二是農業用水在個別區域出現嚴重浪費的問題，部分群眾在農田灌溉中依舊采用大水漫灌的方式澆灌農作物，使得水資源浪費嚴重。三是缺乏節水意識。水污染防控具有明顯的滯后性，缺乏用水計量設施，農業水費的收取標準以畝為準，出現用多用少費用都一樣的現象，導致缺水和浪費水的現象同時存在。
（三）體制缺乏健全性
水資源屬于自然資源，由國家統一管理。實踐中水資源管理難以將經營權與管理權進行區分，資源產權之間關系缺乏清晰性，水資源科學利用受到一定影響，使得水資源利用效率大幅度降低，甚至加劇水資源供需之間的矛盾。體制機制障礙急需破解，要打破利益劃分，建立明晰的水資源產權與使用管理，提高水行政主管部門的職能與管理效能。
（四）水資源浪費及污染嚴重
水資源短缺現象十分嚴峻，但一些群眾將水當作廉價資源，主要是生產生活中部分群眾使用水資源所花費的費用相對較少，導致其節水意識不強，水資源浪費嚴重。
展開 中國水資源的特點
中國水資源年際變化大，七大江河普遍具有連續豐水或枯水年的周期性變化，豐水年與枯水年水資源量的比值南方水資源區為3.0～5.0，北方水資源區最大可達10.0。水資源時間分配上的不均，造成北方水資源區干旱災害和南方水資源區洪澇災害頻繁發生，也使南方水資源區常出現季節性干旱缺水。
GIS 技術在水文水資源中的應用
結合目前水文以及水資源地理信息處理效果加以分析，相應技術實際應用過程中可以更好的貼合人們的實際需求，呈現出智能化發展狀態，滿足后續多元化的需要。
GIS 技術的應用特點和價值
應用特點
1
基礎電子地圖
在水文水資源工作中應用GIS 技術，對于基礎數據的質量要求較高，根據實際情況確定合適的比例尺，通常比例尺是 1∶250000。基礎電子圖系統涵蓋數據總量大，類型多樣，包括公路、鐵路和水庫等基礎設施，同時還有河流湖泊位置等信息。
2
專題電子地圖
水文水資源領域中應用 GIS技術，通過選擇 GIS 技術軟件建立專題電子地圖，主要是專題數字地理數據、基礎電子地圖數據疊加而來。在專題電子地圖中 GIS 技術的具體應用可以更加詳細描述水文水資源信息，增強實用性和專業性。在實際工作中，在專題 GIS 地圖上可以直觀顯示水文測站以及水利工程的分布情況，為后續的水資源管理工作提供支持依據。
3
遙感信息庫
通過解譯后，將地理數據信息存儲到遙感信息庫中。基于先進遙感影像技術，實現水體信息高效解譯，動態監測水文水資源各類信息，并對比各類時期影像數據，預測和判斷區域水資源特征和變化情況，為后續工作部署和落實提供參考。
展開 
全國水資源調查監測評價啟動
近日，全國水資源調查監測評價工作視頻會召開，標志著水資源調查監測評價工作正式啟動。會議提出，要按照“堅持問題導向、堅持繼承與創新相結合、堅持與時俱進”的要求，利用5年時間基本建成組織協同、技術融合、標準統一、成果有效的水資源統一調查監測評價制度，形成水資源狀況周期調查評價與年度更新調查監測制度，全面掌握全國水資源數量、質量、空間分布、開發利用、生態狀況及動態變化。
會議強調，要用系統的觀念重構水資源調查監測評價體系。要適應生態文明建設的新要求和自然資源管理與國土空間規劃的需要，在充分繼承已有水資源調查工作成果和方法基礎上，研究水與其他自然資源之間的內在聯系和互饋機理，從生態系統整體性和流域系統性出發，按照科學、簡明、可操作要求，創新構建新體系。
會議提出，要繼承融合已有工作基礎，聯合多部門協同合作持續開展水資源調查監測評價。要充分發揮水文地質調查監測和衛星遙感等技術優勢、陸海統籌的職能優勢以及國土和各類自然資源最新調查成果等優勢，拓展調查指標，加強技術創新，建立統一規劃部署、統一標準體系、統一數據平臺、統一成果發布的水資源調查監測評價制度。
會議要求，要提升對水資源生態價值的認識，建立符合生態文明建設新要求的水資源數量、質量、生態“三位一體”調查監測評價指標體系。具體包括四個方面工作任務：
一是開展全國水資源調查評價監測。將河湖庫塘水面、冰川及常年積雪面積及變化納入調查監測范疇，掌握全國、流域及地方各級行政區域水資源數量、質量、空間分布、開發利用、生態狀況及動態變化。二是建成國家水資源調查數據庫和信息共享服務平臺。在已有國家地下水監測平臺基礎上，加強水資源及其開發利用信息共享，建成國家水資源調查全口徑數據庫。三是實施重點地區水資源調查評價重大專題。
展開 水文水資源名詞解釋匯總
?“藍水”使用后分為兩部分：一部分使用后消耗成為水蒸氣進入大氣，不再適合人類使用；另一部分回流進入生態系統，但經常會攜帶大量的污染物。
?藍水量 WB=WS+WG-WR
?綠水量 WG=P - WB
?WB 藍水量； WS 地表水資源量；WG 地下水資源量；
?WR地表水資源量與地下水資源量的重復計算量
?P 降水總量
●生態需水：在現狀和未來特定目標下，維系給定生態環境功能的水量。
●生態用水：現狀和未來特定目標下，維系給定生態環境功能的實際發生的用水（引水和提水）量。
●生態耗水：對水資源而言，是在維系現狀和未來特定目標生態功能用水過程中散失的水量。
●生態供水：提供維系現狀和未來特定目標生態功能的降水性和徑流性（包括地下徑流）的水量。
●最小生態需水量：“三生”用水競爭條件下，保護生態系統基本功能的閾值，或者說必要生態用水量是維系給定生態系統環境功能的一種水量。
●生態基流：是由穩定地下水源補給河流的基本流量，保持枯水期或無雨時河道的水流，維持水生物的生境。
●最大流量生態用水：指靠汛期河流泛濫繁衍的河岸與洪泛區的生態系統用水以沖刷河床的挾沙水量，為“生態洪水”
●生態耗散水量、生態蓄水量與生態退水量
●水量的定量關系：
生態蓄水量＝生態用水量－生態耗水量－生態退水量
展開 地下水資源監控中應用的深水液位傳感器
地下水是水資源重要的組成部分,雖屬可再生資源,但地下水更新和自凈非常緩慢,一旦被污染,所造成的環境與生態破壞,往往長時間難以逆轉。目前中國90%的城市地下水遭受污染,已呈現由點向面擴展的趨勢。因此,加強對地下水的監控和相應技術的開發成為一種迫切需要。
環境監測是環境保護工作的重要組成部分，是環境管理的基礎和技術支持。隨著我國工業化和城市化的迅速發展，環境保護也相應大力發展起來。
運用信息采集傳輸技術、水質檢測技術、計算機信息系統集成技術實現對項目地區的地下水的水位、水質等信息的自動、連續、實時地在線監測為水環境的保護與決策提供科學的依據。
井下數據端具有多路傳感器接口，支持一體化pH、電導率、懸浮物、UV法COD、電極法氨氮、點流速儀傳感器。自動采集、存儲傳感器的測量數據，并通過4G/5G接口傳輸至主站軟件，用于遠程數據監測和分析預警。
井下數據端通過RS-485接口按設定的采集間隔讀取水文、水質傳感器的實時測量數據，按上報間隔通過物聯網接口主動上傳至云平臺，測量數據和歷史曲線通過云平臺展示，以實現對監測點位水質、水文數據的遠程監控和預警。
在液位檢測中，盡管檢測方法所用技術各不相同，但可以把它們歸納為以下幾個檢測原理。
1、基于力學原理。敏感元件所受到的力（壓力）的大小與液位成正比，通過受力的大小轉換成相應液位高度。它包括靜壓式、浮力式和重錘式液位計。
2、基于相對變化原理。當液位變化時，液位與容器底部或頂部的距離發生改變，通過測量距離的相對變化可獲得液位的信息。這種液位檢測儀表包括聲學式、微波式、光學式。
3、基于某強度性物理量隨液位的升高而增加的原理來獲得液位的信息。例如對射線的吸收強度、電容器的電容量等。
展開 多目標水資源系統運行決策優化的遺傳算法1
多目標水資源系統運行決策優化的遺傳算法
方紅遠1，鄧玉梅2，董增川3
(1.揚州大學；2.國家防汛抗旱總指揮部辦公室；3.河海大學)
摘 要：針對一多目標水資源系統優化運行問題，本文闡述了多目標決策遺傳算法(MODGA)的應用。按遺傳算法原理，采用浮點向量表達解的結構；并依據多目標決策協調規劃法定義適應度為任一目標點與理想點的距離。對構建的模型，文中使用的計算方法的收斂過程相當有效，計算結果合理。
關鍵詞：多目標決策；水資源系統；遺傳算法
在過去的20多年中，基于計算機的各種智能算法已在許多領域得到應用，其中遺傳算法(GA)是運用較普遍的一種方法。這種搜索法借助于生物激勵機制，通過種群換代達到改善參與競爭的染色體的特征［1，2］。GA法是一種隨機優化技術，它是通過產生準隨機數代替候硯以完成解空間的搜索，隨著種群的不斷換代，前代候硯的概率分布相應地被后代更新。雖然由于生成各代種群中染色體的隨機性能否確保達到全局最優搜索尚無定論，但GA法的高度魯棒性以及在許多領域的成功應用，仍使它成為一種具有吸引力的尋優方法。水資源系統規劃與管理中的許多問題都屬于復雜的多狀態、多目標離散化問題。多目標決策遺傳算法(MODGA)在每一代種群的更新過程中，都能產生大量滿足決策指標的權衡解，故它能給出一個較廣范圍的非劣解［5］。本文以解決這一實際的多目標水資源系統優化運行問題為例，闡述GA法在水資源多目標決策中的應用。
1 系統概況
蘇北平原湖區水資源短缺現象普遍存在，供需矛盾十分突出，而已有的多級泵站提水調水成本較高，如何通過科學規劃和管理，使系統能有效利用天然徑流和已建工程調蓄能力，滿足工業、農業、生活和航運用水的需求，是該地區水資源合理利用的一個重要課題［7］。
展開 Nature Energy: 研究揭示我國電力行業水資源壓力變遷
近日，自然子刊《Nature Energy》以封面文章的形式發表了同濟大學經濟與管理學院張超副教授與世界資源研究所中國水項目小組的合作論文“Decoupling between water use and thermoelectric power generation growth in China”。研究顯示，在電力工業技術進步和多重節水政策的共同作用下，我國火力發電取水總量在2011年達到峰值后持續下降，基本實現了與發電量增長“脫鉤”。但由于大量新增火電產能西北缺水地區轉移，西部大型煤電基地所處匯水區的水資源壓力顯著上升。
無論是全球范圍還是在中國，火力發電都是繼農業灌溉之后的第二大用水部門。不斷增長的電力需求持續刺激和推動火電工業的產能擴張，也造成了水資源競爭日益加劇。目前，水資源風險已經成為影響全球可持續發展的重大風險之一，而水資源稀缺也成為繼大氣污染排放、溫室氣體排放之后，電力工業面臨的又一重要環境挑戰。傳統的循環冷卻燃煤電廠每發一度電大約消耗兩升水，其中80%左右在凝汽器冷卻過程中蒸發。直流冷卻電廠依賴持續不斷的貫流式冷卻水源，熱效率較低的中小型機組度電取水量可達100升以上，同時排放升溫后的溫排水，是主要的水體熱污染源。我國擁有世界上規模最大的火力發電裝機，2017年總量達11.4億千瓦（含核電）,比美國高約35%。近年來，隨著“西電東輸”工程的推進，西北地區大型煤電基地快速發展，大量新增火電產能向西北缺水地區轉移。火電工業空間格局的變化對水資源、水環境的影響，引起了越來越多的關注。
展開 ABAQUS巖土工程實例詳解配書資源包 ￥1
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某地塊土壤及地下水修復工程社會風險評估
（寧波市甬安社會評價研究院有限公司供稿）
—— 典型案例（四）——
某地塊土壤及地下水修復工程
社會風險評估
摘要：某地塊原為化工廠廠址，2004年8月停產，后該地塊被收儲并規劃為居住用地（二類）和教育用地。根據國家相關要求，需要對該場地的污染土壤和地下水進行修復后再開發利用。土壤及地下水環境修復工程相對敏感，同類項目引發的社會穩定風險事件較多，工程實施期間有可能較長時間內對周邊區域人民群眾生產生活造成影響。根據風險評估政策規定，有關單位決定實施風險評估，并委托我院組織開展了具體評估工作。
一、決策概況
該修復地塊面積500畝，修復對象為土壤和地下水，修復污染物為半揮發性有機污染物、揮發性有機污染物、農藥、總石油烴（TPH）、重金屬Ni，主要采用固化穩定化、原地異位間接熱脫附、原位熱脫附、原位化學氧化四種修復方式，由北京某環境修復有限公司負責實施。
展開 
水動力仿真軟件：國產可控，助力水利行業“四預”工程
積鼎水動力仿真軟件的優勢
1、技術創新
積鼎水動力仿真軟件采用了先進的水動力模型和數值計算方法，能夠準確模擬復雜的水流現象。其領先的網格技術節省了前處理時間，適用于不同流型下的多相流計算。高精度界面追蹤技術在計算兩相表面張力時更為精確，高效的湍流模型在保證精度的同時節約了計算時間。
2、功能強大
集成積鼎水動力仿真軟件的平臺功能豐富，涵蓋了水利水務行業的多個領域。從河湖洪水的“四預”功能到水務設施的運行優化，從中小流域山洪災害的全面防護到水環境治理的深度模擬，軟件都能夠提供強大的技術支持。
3、定制化服務
為了滿足用戶的個性化需求，積鼎提供定制化服務。無論是水利工程的設計單位、施工單位，還是防汛指揮部門、水資源管理部門、水務企業，都可以根據自身的需求，選擇合適的軟件功能模塊，或者向積鼎科技提出定制化開發需求。
在數字化時代，積鼎水動力仿真軟件將成為水利與水務工作者的得力助手，助力行業邁向智慧化發展的新征程。
展開 【直播】行業頂級專家帶來船舶與海洋工程水動力分析
ANSYS AQWA作為ANSYS船舶與海洋工程行業專用仿真工具，用于計算船舶與海洋工程水動力學性能問題功能完備。可滿足桅、桁、EPSOs、TLPs、半潛水系統、停泊系統、救生系統等各種海面浮動結構的水動力學設計、分析需求。目前，AQWA已經整合到ANSYS Workbench平臺，用戶可以在workbench中建模、分網、求解與后處理。這種整合一方面使得水動力計算與結構計算可以在統一界面中完成，另一方面也可以實現不同求解器之間結果數據傳遞與模型信息繼承與共享。
課程內容
本場直播共分3講，行業頂級專家，傾情奉獻，干貨多多，重點是免費，免費，免費！
免費報名鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/live/10525
AQWA軟件入門與提高
第一講：目前主流商業水動力計算軟件情況介紹；
直播時間：7月4日 19:00
WAMIT、AQWA、MOSES、Orcaflex以及其他軟件的介紹，包括主要應用領域、功能、軟件優劣勢等
第二講：經典AQWA建模；
直播時間：7月11日 19:00
主要介紹通過經典ANSYS APDL建模和通過經典AQWA的Line plan功能建立船體模型。
第三講：經典AQWA水動力計算；
直播時間：7月18日 19:00
介紹通過經典AQWA進行浮體水動力計算的流程，阻尼修正、結果查看與后處理。
展開 巖土工程：地質勘察中解決地下水問題的措施有哪些
為了更準確的測出地下水位，準確找出透水層，可采用分段鉆進法進行測量。具體方法如下：
1）設計好每天鉆進的工作量，循序漸進。
2）每天鉆進工作結束后，可將孔中水抽干。第二天開鉆前再測量水位，以明確該地段含水的穩定性。
3）如果上部地層都不含水，可以一直這樣進行下去，直到發現含水層。如果上部已有含水層，可將水抽干，把測量段暫時密封起來，第二天再測量，以查明該地段的水壓大小，含水性與水位的穩定性。
一般情況下，巖體完整段一般不含水。節理、裂隙密集段可能無水，也可能有水。通過以上的周密測量，可以把地層分為不含水段與含水段，再結合地球物理勘探儀，準確確定出地層的含水帶，從而根據含水帶的分布特點，結合裂隙滲透的原理，來準確判斷地下水對巖體穩定性的影響。
展開 【直播】行業頂級專家帶來船舶與海洋工程水動力分析
船舶與海洋工程水動力分析
-AQWA軟件入門與提高
什么是AQWA
ANSYS AQWA作為ANSYS船舶與海洋工程行業專用仿真工具，用于計算船舶與海洋工程水動力學性能問題功能完備。可滿足桅、桁、EPSOs、TLPs、半潛水系統、停泊系統、救生系統等各種海面浮動結構的水動力學設計、分析需求。目前，AQWA已經整合到ANSYS Workbench平臺，用戶可以在workbench中建模、分網、求解與后處理。這種整合一方面使得水動力計算與結構計算可以在統一界面中完成，另一方面也可以實現不同求解器之間結果數據傳遞與模型信息繼承與共享。
課程內容
本場直播共分3講，超多課時，干貨多多，重點是免費，免費，免費！
老師還開啟了船舶與海洋工程水動力分析的線下專題課程
（點我了解線下專題課程）
第一講：目前主流商業水動力計算軟件情況介紹
直播時間：7月4日 19:00
WAMIT、AQWA、MOSES、Orcaflex以及其他軟件的介紹，包括主要應用領域、功能、軟件優劣勢等
第二講：經典AQWA建模
直播時間：7月11日 19:00
主要介紹通過經典ANSYS APDL建模和通過經典AQWA的Line plan功能建立船體模型。
第三講：經典AQWA水動力計算
直播時間：7月18日 19:00
介紹通過經典AQWA進行浮體水動力計算的流程，阻尼修正、結果查看與后處理。
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