一、項(xiàng)目建設(shè)背景
第十四屆全國運(yùn)動(dòng)會(huì)于2021年9月15日至9月27日在陜西省西安市舉辦，為在全國人民關(guān)注的盛會(huì)中一展“美麗西安、文明西安、生態(tài)西安”的風(fēng)采，西安市委市政府以全域治水為平臺(tái)，全面加強(qiáng)浐灞河流域水環(huán)境保護(hù)治理，為“十四運(yùn)”提供堅(jiān)實(shí)水環(huán)境保障?！笆倪\(yùn)”主會(huì)場西安奧體中心承擔(dān)著開、閉幕式及田徑、體操、游泳、跳水等重要比賽任務(wù)。在奧體中心光影文化公園“全運(yùn)湖”區(qū)域展演的
大型水幕光影秀《常來長安》是“十四運(yùn)”開幕式的重要篇章，同時(shí)也是亞洲最大的水舞景觀。
“全運(yùn)湖”位于灞河國際港務(wù)區(qū)，是建設(shè)灞河1號(hào)壩后形成的人工湖，為“十四運(yùn)”核心景觀展現(xiàn)區(qū)，其保障目標(biāo)為“水量充足，水質(zhì)優(yōu)良”。浐灞河上游共有6座水庫、27座擋水壩，塌立壩必然影響到全運(yùn)湖水位、水質(zhì)及景觀效果。為保障水質(zhì)水量達(dá)標(biāo)，庫壩必須實(shí)施聯(lián)調(diào)聯(lián)控。
二、調(diào)控目標(biāo)
（1）搭建聯(lián)調(diào)聯(lián)控平臺(tái)，根據(jù)河道天然徑流量，采用補(bǔ)、泄、控等方式調(diào)控河道水量，保證全運(yùn)湖水位穩(wěn)定、溢流高度控制在8～15cm；
（2）通過攔蓄、稀釋等方式，降低溢流影響，著力提升浐灞河水質(zhì)，確保灞河國際港務(wù)區(qū)段水質(zhì)達(dá)到地表水Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)，爭取達(dá)到Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)；
（3）整合信息資源，通過平臺(tái)智慧決策，在保障城市防洪安全前提下，提升十四運(yùn)核心區(qū)水環(huán)境品質(zhì)。
三、建設(shè)內(nèi)容
面向調(diào)度及運(yùn)行管理等業(yè)務(wù)，以采集監(jiān)控、通信網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)測設(shè)施為基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)資源池和支撐服務(wù)平臺(tái)為核心，智能應(yīng)用為重點(diǎn)，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系、安全運(yùn)維保障體系和系統(tǒng)集成為支撐，設(shè)計(jì)系統(tǒng)調(diào)度模型和總體框架，如圖2、圖3所示。
（1）水情自動(dòng)測報(bào)
水情信息包括浐灞河上游及支流的降雨量、河道水位、河道流量等，實(shí)現(xiàn)水情信息的在線監(jiān)測管理、水情監(jiān)測資料整編、統(tǒng)計(jì)分析和自動(dòng)預(yù)警等，為統(tǒng)一調(diào)度提供數(shù)據(jù)支持。當(dāng)監(jiān)測到灞河馬渡王水文站洪水流量達(dá)到100m3/s或浐河常家灣水文站洪水流量達(dá)到50m3/s時(shí)，進(jìn)行監(jiān)測預(yù)警，依次啟動(dòng)塌壩方案，并自動(dòng)生成水文預(yù)報(bào)模型來實(shí)現(xiàn)洪水預(yù)報(bào)。水情與水文監(jiān)測聯(lián)合實(shí)施，進(jìn)行雨水情況分析及預(yù)警預(yù)報(bào)，由調(diào)度中心按預(yù)案進(jìn)行調(diào)度，洪水預(yù)報(bào)預(yù)見期至灞河B壩按8小時(shí)考慮。
水情自動(dòng)測報(bào)主要實(shí)現(xiàn)信息統(tǒng)計(jì)、信息檢索及查詢、報(bào)表生成及輸出、圖形生成及輸出、資料處理、模型率定、洪水預(yù)報(bào)、實(shí)時(shí)洪水校正預(yù)報(bào)。
（2）水質(zhì)監(jiān)測預(yù)警
對(duì)上游徑流來水水質(zhì)以及壩區(qū)水質(zhì)信息的采集處理、預(yù)警管理，對(duì)河道各類水質(zhì)指標(biāo)的監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)水質(zhì)信息的在線監(jiān)測、水質(zhì)分析評(píng)價(jià)、水質(zhì)監(jiān)測資料整編、統(tǒng)計(jì)分析和自動(dòng)預(yù)警等功能，分析統(tǒng)計(jì)水質(zhì)變化情況及發(fā)展趨勢，為調(diào)度運(yùn)行提供支持。
水質(zhì)監(jiān)測預(yù)警采用5處水質(zhì)實(shí)時(shí)監(jiān)測斷面，結(jié)合污水處理廠以及排水口水質(zhì)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)管理、水質(zhì)信息動(dòng)態(tài)監(jiān)視、水質(zhì)分析評(píng)價(jià)與預(yù)警、水質(zhì)監(jiān)測資料整匯編、水質(zhì)信息綜合查詢。
（3）水量聯(lián)合調(diào)度
以大數(shù)據(jù)技術(shù)、預(yù)測預(yù)報(bào)技術(shù)、水資源優(yōu)化調(diào)配技術(shù)等為基礎(chǔ)，結(jié)合庫壩群調(diào)控方式，對(duì)浐灞河17座可調(diào)控壩、3座水庫進(jìn)行聯(lián)合調(diào)度。通過氣象來水預(yù)測預(yù)報(bào)、來水來沙預(yù)測預(yù)報(bào)等，對(duì)全過程水資源進(jìn)行模擬和仿真，生成和管理實(shí)時(shí)調(diào)度及應(yīng)急調(diào)度方案，實(shí)現(xiàn)工程運(yùn)營期的全面高效管控。
（4）壩群工況上報(bào)APP
通過各壩管理單位人員上傳庫壩群信息和數(shù)據(jù)采集，上報(bào)內(nèi)容包括：庫壩名稱、采集時(shí)間、壩群狀態(tài)、塌立壩高度及壩前水位等。APP首頁展示庫壩最新上報(bào)數(shù)據(jù)，也是其他功能操作入口。
（5）視頻監(jiān)控系統(tǒng)
利用“三河一山”已建的監(jiān)控設(shè)施47處，補(bǔ)充重要節(jié)點(diǎn)視頻監(jiān)控設(shè)施5處，實(shí)時(shí)監(jiān)測河道壩群狀態(tài)，水文站過流狀態(tài)及其他涉河活動(dòng)，達(dá)到數(shù)字巡河目的，實(shí)現(xiàn)對(duì)工程建設(shè)與運(yùn)行的智慧化調(diào)度管理。
四、調(diào)度效果驗(yàn)證
根據(jù)軟硬件集成建成調(diào)度中心。在系統(tǒng)調(diào)試期間，進(jìn)行了多次演練，基本與暴雨洪水趨勢一致，經(jīng)多次率定后準(zhǔn)確性明顯提高，尤其在水量調(diào)度、防洪、巡河方面發(fā)揮了很大作用，2021年洪水為1961年以來的最大降雨量，多個(gè)水文站水流量超警戒線，先后經(jīng)歷“8.19”、 “9.06”等多次強(qiáng)降雨過程，做到了正確預(yù)判，通過攝像頭觀察庫壩群工作狀態(tài)、洪水、淤積等情況，據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)合時(shí)間經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行研判，通過“庫壩聯(lián)調(diào)、河庫錯(cuò)峰”、“由上至下，梯級(jí)立壩”、“半壩滯洪、分級(jí)沉沙”的精準(zhǔn)調(diào)度，達(dá)到安全高效、精準(zhǔn)度汛。以 “9.06”洪水調(diào)度為例，浐灞河庫壩聯(lián)合調(diào)度系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測洪水漲落衰減及降雨過程，對(duì)李家河水庫、灞河壩群、浐河壩群實(shí)時(shí)調(diào)度。
截止9月13日，全運(yùn)湖上下游區(qū)域濁度已由1000以上已全部降至20以下，達(dá)到地表水Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)，浐灞河流域整體水量充足、水質(zhì)良好，完成“一河清水”的調(diào)度目標(biāo)，調(diào)度成效顯著。
五、系統(tǒng)擴(kuò)展展望
下一步結(jié)合水利部“四預(yù)”“四情”要求，以該系統(tǒng)為基礎(chǔ)進(jìn)行擴(kuò)展，建立BIM+GIS系統(tǒng)，結(jié)合陜西省智慧水利平臺(tái)建設(shè)、河湖長制信息平臺(tái)等智慧化建設(shè)要求，逐步進(jìn)行浐灞河全流域河道防洪調(diào)度、水資源調(diào)配以及智能調(diào)控、數(shù)字孿生、智慧巡河等綜合智慧化建設(shè)。
（1）提高流域防洪能力?？偪刂行募{入全流域水文、雨量、水庫、壩群信息，結(jié)合各自運(yùn)行方式，整體調(diào)控，提高流域整體防洪能力。
（2）提高流域水資源利用效率。實(shí)時(shí)庫壩統(tǒng)一調(diào)度，充分利用水資源，發(fā)揮水庫調(diào)蓄作用，解決城市用水與水景觀需求之間的矛盾。
（3）節(jié)約流域巡防成本，提高管理效率?？偪刂行淖鳛閹臁?、河的監(jiān)視、控制和調(diào)度管理中心，實(shí)現(xiàn)對(duì)流域內(nèi)各涉水工程的遙控、遙調(diào)、遙測、遙信及梯級(jí)調(diào)度管理，精簡調(diào)度、巡視及調(diào)控作業(yè)人員，減少相關(guān)管理崗位，優(yōu)化運(yùn)行管理方式。
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