基于信息技术的渭河流域水资源管理研究

论文题目: 基于信息技术的渭河流域水资源管理研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 水文学及水资源

作者: 马斌

导师: 沈冰,解建仓

关键词: 水资源管理,水利信息化,渭河流域,中间件技术

文献来源: 西安理工大学

发表年度: 2005

论文摘要: 在信息化时代水利事业面临新形势、新任务。水资源管理必须调整治水思路,转变治水方针,从工程水利向资源水利转变,从传统水利向现代水利、可持续发展水利转变。实现水资源管理信息化是这个历史进程中的重要内容之一。本论文应用信息技术中的框架技术、中间件技术,结合网络技术、GIS技术、可视化技术,加之水资源开发利用专业知识,对渭河流域水资源管理中几个重要问题进行研究。论文研究依托:国家863项目“面向水利信息化平台建设的应用服务器中间件及其在国家防汛指挥系统工程中的应用”、国家自然基金资助项目“基于中间件系统服务平台的水资源调度管理模式研究”和陕西省自然基金资助项目“构件技术支持下的水资源调度管理模式研究”。研究内容如下: 1) 基于中间件技术,建立渭河流域水资源管理数字信息系统框架——“数字渭河”。这是实现渭河水资源管理信息化的重要途径。“数字渭河”主要包括基础设施、应用系统、公用平台三部分内容。把应用系统选定在服务平台之上,使渭河流域水利信息化建设有了技术保障。 2) 结合西安地区水资源调度管理实际,基于构件模式,把调度管理系统分布式组织,实现了多种需求的决策支持,用面向对象的思想方法把系统的客观实在抽象为对象并构件化;处理问题可视化,图形与数据统一,可以使系统动态仿真模拟;构件模式开放性的逐步扩充完善,将为由构件组建的应用平台增加内容。 3) 以水资源短缺风险评价为理论基础,研究渭河流域水资源短缺及引发的相关问西安理工大学博士学位论文题。分析流域水资源短缺的主要原因,提出水资源短缺应对技术措施,研究水资源风险调控策略。 4)运用水利信息化技术在渭河流域进行防灾减灾管理应用研究。洪灾是渭河流域可持续发展的障碍,对“洪水管理”己越来越引起了重视。依据防洪减灾决策理论,研究了防洪决策支持系统,提出了流域防洪减灾措施、防洪减灾系统结构与功能,并建立了石头河水库汛期运用方式决策支持系统框架. 5)泥沙问题是渭河治理的症结,泥沙处理得失是渭河治理成败的关键。根据渭河水沙条件的变化,结合网络技术、Gls技术、可视化技术、中间件技术以及水文泥沙信息资源,开发较完善的泥沙研究决策支持和可视化模拟仿真系统,并分析论证了渭河水沙量对宝鸡峡灌区水资源利用所产生的影响。 6)作为渭河支流域治理的范例,在洪水管理、水土保持、生态恢复的研究中引入GIS技术,以渭河支流域西安野生动植物园的防洪规划、水土保持以及生态恢复为实例,开发了实用 GIS系统。实现了图上操作的基本功能,为直观、方便、可视化的系统管理小流域提供了参考。由于渭河水资源的管理涉及许多复杂问题,水利信息化建设正在开展,也越来越引起重视。在水利业务的各个方面应用现代信息技术是目前的应用研究方向。本论文的相关研究仅是开始,实现渭河水资源管理信息化、现代化还需要做大量上作。关键词:水资源管理、水利信息化、渭河流域、中间件技术注:本论文研究得到陕西省自然科学基金项目“基于构件技术的水资源调度管理”、国家自然科学基金项目“基于中间件系统服务平台的水资源调度管理模式研究”及国家863项目“面向水利信息化平台建设的应用服务器中间件及其在国家防汛指挥系统工程中的应用”的依托和资助.

论文目录:

1 综述

1．1 现代信息技术

1．2 水利信息化

1．2．1 水利信息化建设的重要性

1．2．2 水利信息化的目标及发展趋势

1．2．3 面向水利信息化建设中间件平台

1．2．4 洪水管理信息化

1．2．5 国内外发展概况

1．3 研究内容及研究目标

1．4 论文的技术路线及研究框架

2 信息技术支持下的水资源管理框架——"数字渭河"

2．1 框架理论

2．2 信息技术及“数字渭河”

2．2．1 指导思想、建设目标及建设原则

2．2．2 必要性和迫切性

2．2．3 发展现状

2．2．4 存在的问题

2．3 渭河流域水资源管理框架——“数字渭河”建设

2．3．1 建设任务及内容

2．3．2 “数字渭河”应用系统

2．3．3 “数字渭河”基础设施

2．3．4 “数字渭河”公用平台

2．4 本章小结

3 渭河流域水资源管理的模式研究——基于构件技术

3．1 引言

3．2 基于构件式水资源调度管理模式

3．2．1 水利信息化中间件服务平台介绍

3．2．2 内容和目标

3．3 基于构件技术的西安地区水资源模型

3．3．1 西安地区典型年水资源及利用

3．3．2 基于构件技术的水资源可视化模型

3．4 本章小结

4 渭河水资源短缺问题的研究实践

4．1 渭河水资源短缺问题

4．1．1 水资源短缺态势

4．1．2 水资源短缺风险研究

4．2 水资源短缺风险评价

4．2．1 水资源投入产出模型

4．2．2 水资源宏观分析

4．2．3 水资源短缺风险评价指标

4．2．4 流域水资源短缺风险的模糊综合评判模型

4．3 渭河流域水资源短缺风险对策及调控

4．3．1 渭河流域水资源短缺原因分析

4．3．2 水资源短缺风险决策

4．3．3 渭河流域水资源短缺风险处理

4．3．4 水资源短缺风险的调控策略

4．4 本章小节

5 渭河洪水管理及防灾减灾研究--基于水利信息技术的防汛决策支持系统

5．1 引言

5．1．1 渭河洪灾

5．1．2 洪灾危害

5．1．3 洪水管理

5．1．4 本章研究内容

5．2 流域防洪减灾理论

5．2．1 防洪减灾与可持续发展

5．2．2 防洪减灾决策理论

5．2．3 防洪决策支持系统

5．3 流域防洪减灾对策与措施

5．3．1 防洪减灾系统的结构与功能

5．3．2 防洪减灾对策

5．4 石头河水库防汛运用方式决策支持系统

5．4．1 石头河水库概况

5．4．2 石头河水库信息整合

5．4．3 石头河水库汛限水位动态控制论证

5．4．4 调度决策的服务支持平台建设

5．4．5 石头河水库汛期运用方式决策支持系统框架

5．5 本章小结

6 渭河泥沙及水沙关系的研究方案

6．1 引言

6．1．1 问题的提出

6．1．2 泥沙淤积原因分析

6．1．3 河流泥沙信息技术研究现状和发展趋势

6．1．4 技术路线及可行性分析

6．1．5 研究特色与实现目标

6．2 渭河泥沙及水沙关系的可视化研究方案

6．2．1 泥沙与水沙关系的研究现状

6．2．2 “数字模型”及其可视化

6．3 应用实践——渭河泥沙对宝鸡峡灌区水资源利用的影响分析

6．3．1 渭河宝鸡峡灌区的水沙特性

6．3．2 不同沙限下的水资源利用情况

6．3．3 分析及建议

6．4 本章小结

7 渭河支流域洪水管理——以支流域园区防洪规划为例

7．1 引言

7．2 地理信息系统概论

7．2．1 GIS概念

7．2．2 水利信息化中的 GIS应用

7．2．3 GIS的功能

7．2．4 GIS求解问题方法

7．3 GIS软件及开发工具

7．3．1 GIS开发工具

7．3．2 系统开发

7．4 数据库的建立

7．4．1 地理数据的获取方式

7．4．2 数据库建立

7．5 GIS系统总体设计

7．5．1 设计原则、目标和需求分析

7．5．2 系统的总体结构

7．6 西安野生动植物园防洪规划应用

7．6．1 工程环境背景

7．6．2 GIS技术应用

7．6．3 计算模型分析

7．6．4 系统功能介绍

7．7 本章小结

8 结论

致谢

参考文献

附录

一、博士期间发表的学术论著(与本研究相关的)

二、主持和参加的重大科研项目

发布时间: 2005-05-10

参考文献

[1].变化环境下流域水文要素关系变异分析方法及应用[D]. 陈广圣.西安理工大学2018
[2].变化环境下渭河流域水循环分布式模拟与演变规律研究[D]. 刘佳嘉.中国水利水电科学研究院2013
[3].渭河流域人水和谐评价指标体系与方法研究[D]. 康艳.西北农林科技大学2013
[4].渭河流域粮食作物虚拟水贸易研究[D]. 史恒通.西北农林科技大学2016
[5].渭河流域关中地区农村居民生活用水行为研究[D]. 樊良新.西北农林科技大学2014
[6].渭河流域分布式水文模拟及水循环演变规律研究[D]. 王帅.天津大学2013
[7].基于流域水循环及其伴生过程的水量水质联合配置研究[D]. 张守平.中国水利水电科学研究院2015

基于信息技术的渭河流域水资源管理研究

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