费县许家崖水库水源地生态保护工程管理平台构建.pdf

1、第10 期2023年10 月文章编号：16 7 3-9 0 0 0(2 0 2 3)10-0 133-0 2费县许家崖水库水源地生态保护工程管理平台构建陕西水利Shaanxi WaterResourcesNo.10October,2023赵首创，胡安霞1，郑宁？，梅传贵？（1.费县许家崖水库管理中心，山东临沂2 7 6 0 0 0；2.宁波弘泰水利信息科技有限公司，浙江宁波3150 0 0）摘要】针对许家崖水库水源地生态保护，基于数据库系统和平台运行框架，采用库河联调、大屏可视化展示、单点登录等关键技术，搭建许家崖水库水源地生态保护工程管理平台，实现了许家崖水库水源地生态工程在线管理、可视化驾

2、驶舱展示、库河联调决策支持、移动办公，并增强了公众影响力，有效提高工程社会经济效益。【关键词水库水源地；管理平台；可视化；库河联调；水利信息化中图分类号TV213.4【文献标识码B平台框架图如下：1前言用产县饮用水水源与人民的生活密切相关,2 0 18 年3月，环境保护部和水利部联合印发全国集中式饮用水水源地环境保护专项行动方案，通过落实“划定饮用水水源保护区、设立保护区边界标志、整治保护区内环境违法问题”三项重点任务，确保饮用水水源地水质得到保持和改善，努力提高饮用水水源环境安全保障。同年11月，山东省人民政府办公厅印发山东省打好饮用水水源水质保护攻坚战作战方案（2 0 18-2 0 2 0

3、 年），方案提出持续加强饮用水水源地规范化建设、深化南水北调沿线水污染防治、有效防范水环境风险三点重要任务，并提出加强组织领导、完善政策制度、加大投入力度、加强科技支撑、引导公众参与、强化监督评估六条保障措施。许家崖水库水源地作为费县的饮用水水源地和临沂市的第二水源地2,随着临沂、费县经济社会发展的不断加快，人民群众对生活质量要求的不断提高。生态环境的保护工作对城镇居民安全饮水尤为重要。2 0 19 年3月，费县人民政府召开许家崖水库水源地环境保护专项整治推进会议，突出了许家崖水库饮用水水源地环境保护工作的重要性。利用先进的水利信息化技术，建设许家崖水库水源地生态工程管理平台，全面提升许家崖水

4、库水源地智慧化管理水平，有效提高水源地管理效率，进一步提升水库饮用水水源地生态环境保护工作能力，保障城镇居民饮水安全，充分发挥水库水源地的综合效益，促进区域经济可持续发展。2总体框架为了保障整个平台中各组件功能独立、服务明确、逻辑清楚，将整个平台划分为四个逻辑层3：基础感知层、应用支撑层、业务应用层、用户层。各层之间互不干扰，独立作业，层与层通过预留的服务接口进行通信。费县许家崖水库管理处费县许家崖水库水源地生态工程管理平台水库水源地生态工程库河联合调度指挥综合信息决策支持系统工作平台业务应用层水库水源地综工程基础工程检维修模型建立合大信息管理运行保障环境查养护屏展示护工程监水源地保水源地保护

5、业组织水库调度洪水影响联合库河测预警务管理管理计算分析调度小应用支撑层数据库系统资料数据库数据单点个人 权限安全收集处理建设基础感知层水文监测闸门监控水质监测视频监测大坝监测工程巡查图1平台总体框架图基础感知层：是整个平台的数据基础，采集基础信息、动态信息与监测信息等，并通过网络传输至应用支撑层。应用支撑层：应用支撑层包括数据库系统和平台运行框架，存储感知数据，并为业务应用层提供支撑。业务应用层：业务应用层主要为费县许家崖水库水源地生态工程管理平台，包括水库水源地可视化综合大屏展示、水源地生态工程指挥综合信息系统、库河联调决策支持系统、移动工作平台和公众汛情发布等。用户层主要为用户提供了跨终端

6、的多种访问方式，实现应用的无差异化同步，方便用户随时随地快捷掌握水利工程实时运行状态和协同办公。3建设内容许家崖水库水源地生态工程管理平台根据需求，主要功能系统包括水库水源地可视化综合大屏展示、水源地生态工程指挥综合信息系统、库河联调决策支持系统、移动工作平临沂市水利局移动水源地公众汛情分布工程洪水调度降雨基业务事顶办理成果举酬信息查询分析预报管理平台运行框架服务登陆门户管理管理通信网络标准规范体系收稿日期2 0 2 2-12-0 3【作者简介赵首创（19 6 8），男，山东临沂人，高级工程师，主要从事水库工程管理工作。133第10 期2023年10 月台和公众汛情发布，满足平台用户的多样化需

7、求。3.1数据库系统数据库系统是水源地生态工程管理平台建设的基础其作为数据支持层，是信息服务的源头和基础，通过对水库水源地及下游灌区的基础信息、水雨情信息、工情、大坝原型监测信息、视频监控信息以及其他收集的资料信息等进行整合与完善，并接入外部相关数据，建设实用、可靠、先进、标准、兼容的水库水源地综合数据库，并基于数据库提供相关数据服务，满足水库水源地生态保护信息服务要求。费县许家崖水库水源地生态工程管理平台水库信息服务水雨情服务值班信息服务库河联调服务务资料收集处理数据集成接人图2 楼数据库系统的功能逻辑3.2平台运行框架搭建平台基础运行框架，为各子系统的运行提供基础支撑保障，主要包括单点登录

8、、个人门户、权限管理和安全管理。整合各个子系统，为用户提供统一的访问入口和权限管理，并保障平台系统安全。3.3水库水源地可视化驾驶舱对许家崖水库水源地相关数据资源进行深度挖掘、提炼、分析、应用，通过信息多维关联融合，利用可视化技术，构建许家崖水库水源地可视化驾驶舱，以监测数据和防汛调度数据为基础，以水库水源地日常运行管理主要业务为抓手，以数据大屏5 的形式对水库水源地的安全运行管理、防汛防台调度等关键信息进行综合展示和分析，为管理人员提供一个掌握全局、运筹惟的综合展示中心。3.4水源地生态工程指挥综合信息系统结合许家崖水库水源地管理业务需求，提供工程基础信息管理、水源地保护工程监测预警、水源地

9、保护业务管理、组织管理、水源地工程检查、工程维修养护、实现水库“管理事项任务化、事项操作流程化、流程处置闭环化、管理记录电子化”，为水库安全运行管理等提供科学依据，为水源地生态工程指挥提供决策支持，充分满足水库水源地管理部门日常办公及标准化管理需求，全方位提升水库水源地指挥管理水平。3.5库河联合调度决策支持系统许家崖水库具有重要的防洪功能，科学的洪水预报调度能够有效地保护临沂、郑城、苍山等市、县沿河人民生命财产的安全。根据许家崖水库的防汛防台实际工作和管理制度，应用计算机技术对工程运行调度工作的各个环节进行信息化管理，科学应用控制运用计划指挥水库工程运行调度，构建水库预报调度模型，实现洪水人

10、工干预预报计算，以信息化:134陕西水利Shaanxi WaterResources手段保障工程运行安全，充分发挥水库工程效益。主要功能包括降雨分析、洪水预报、水库调度计算、库河联合调度、实时洪水跟踪、洪水影响分析、调度成果管理、洪水简报等，支持洪水前洪水中洪水后全过程作业决策分析。3.6移动工作平台为方便用户随时随地进行重要业务工作，开发移动工作平台，提供基础信息查询、监测信息展示等功能，可实现移动端基础信息查询、监测信息展示、业务事项办理，实现管理人员随时随地全天候、在线化、移动化办公。3.7公众汛情发布通过水源地生态保护门户网站和微信公众号5两种方式增强水库水源地与公众的联系，加强公众水

11、利知识、生态保CIS服务数据服务4外部数据综合数据库接人文基础信息数据库在线监测数据库数据库系统No.10October,2023护知识教育，灌输防汛安全意识和生态环境保护意识，及时推送水雨情预警信息，提升公众水库水源地保护的参与度。日常业务数算法模型数据库库许家崖水库地理空间数据库许家崖水库管理中心在职党员双报到志愿服务暖人心临近年关，为使辖区群众感受到社会大家庭的温暖，1月2 7 日上午，许家崖水库管理中心党员志愿服务队来到思埠社区开展“双报到”主题党日活动，将“送温暖、献爱心”文明实践活动与在职党员双报到”工作紧密结合。5月12 日下午1449许家崖水库管理中心召开“学悟见创”认领专题研

12、讨会“3+1理论武装体系工作动员会议贯彻落实情况汇报深入社区学情见创：天气预报一线“活动许家崖水库管理中心水库监测河湖长制 工作模式知识百科=水源地=防汛抗旱=水库之家图3许家崖水库微信公众号4系统关键技术4.1库河联调技术库河联合调度的基本思想是“上蓄下泄”，即利用上游水库的拦蓄洪水作用，对下游河道洪水进行削峰、错峰；同时河道橡胶坝全部塌落泄洪，使河道洪水尽快下排，以减轻城区防洪压力。库河联合调度计算主要是依据实时防汛需求，当洪水来临时，经过洪水预报模型计算出入库洪水与区间洪水，若库水位未达到控制水位，则按照下游河道安全流量，采用水库调度模型计算水库出库，控制下泄；若库水位达到控制水位，则以

13、水库大坝安全为前提泄流，库水位降到（下转第141页）在第10 期2023年10 月各种工况下稳定计算结果见表2、图2 图4。表2 边坡稳定计算结果表工况位置正常工况左侧坡1:1.8右侧坡1:1.8左侧坡1:1.8降雨工况右侧坡 1:1.8左侧坡 1:1.8.正常+地震工况右侧坡 1:1.8 文坡顶高程K-1.17Q粉质粘上告Q粉质粘土。图2框格梁护坡正常工况稳定计算结果坡顶高程K-1.131:1.8粉质粘生Q粉质粘土图3框格梁护坡降雨工况稳定计算结果陕西水利Shaanxi Water Resources安全系数允许值1.171.151.201.161.131.111.091.07K=1.161

14、:1.8K=1.11o素填士No.10October,2023立坡顶高程K=1.09上粉质粘Q.+粉质粘王图4框格梁护坡正常+地震工况稳定计算结果由计算结果可知，2#、3#、4#滑坡体采用设计坡比1：1.81.151.10的框格梁护坡时，各工况下边坡稳定计算所得最小安全系数均大于允许最小值，满足规范要求。在排水系统不失效时,2#、1.101.053#、4#边坡修复后是稳定安全的。4结论输水干渠发生滑坡险情，最直接原因是原排水系统失效，连日暴雨导致排水不畅，雨水积蓄在坡面，导致土体饱和，抗剪强度显著降低继而发生滑坡。本次设计通过修整边坡，坡面增设框格梁，同时设置坡面和坡内排水系统，增加排水棱体保

15、护坡脚，大大增强了边坡的稳定性，经计算，安全系数满足规范要求。此次输水干渠边坡的水毁修复可为以后类似工程提供有益借鉴。K=1.07（上接第134页）控制水位以下后，再按照河道安全流量控制下泄。产汇流模型降雨蒸散发计算数据产流计算下垫面数据流域河网汇流一区间洪水水库泄流一河道行洪图4库河联调示意图4.2大屏可视化展示技术数据可视化8 是指将数据以视觉形式来呈现，如图表或地图，以帮助人们了解这些数据的意义，采用数据可视化技术，通过大屏的形式展示出来，其流程见图5。平台采用数据可视化技术将水库水源地监测数据、日常业务数据、库河联调数据进行综合大屏展示，可以帮助管理人员快速掌握水库水源地的动态情势。业

16、务场景构建水库水源地管理数据分析需求分析分析维度关键数据抽取数据分析统计可视化设计图5大屏可视化展示流程4.3单点登录单点登录（Single Sign On,SSO)是在多系统共存的情况下，实现用户一处登录得到所有系统的信任访问9 。本项目通过对用户基本信息的统一管理、变更日志的同步管理和统一登录及身份认证服务，实现单点登录，访问所有子系统。5结语费县许家崖水库水源地生态工程管理平台是为费县许家崖水库管理处研发的现代化管理工具。该平台以数据库系统库河联调示意图和平台运行框架为基础，充分利用现代化先进技术和已有信水库调度模型库河联调控制人库规则调度洪水指令调度2.若Z当前Z控制以水库大坝安全水源

17、划分控制下泄许家崖水库水源地综合大屏展示大屏开发息资源，结合实际需求构建了水库水源地可视化驾驶舱、水1.若乙当前 Z控制以河道安全流量控制下泄源地生态工程指挥综合信息系统、库河联调决策支持系统、移动工作平台和公众汛情发布等业务应用体系，能够充分满足许家崖水库水源地生态工程管理要求，增强许家崖水库水源地信息化、智慧化管理能力，并提升公众影响力。技术在不断发展革新，新的管理手段和管理机制会不断涌现，水库水源地生态工程的管理也需与时俱进、不断革新自我。1高培奇，王崇倡.基于Silverlight的水源保护区管理信息系统开发研究J.测绘与空间地理信息，2 0 17，40（6）：3.2王冬：许家崖水库水

18、源地生态保护措施应用效果分析：3徐锐，罗天文.夹岩水利枢纽工程饮用水水源保护区智慧化监管云平台研建J.水利水电快报，2 0 19,40（6）：5.4苑鹏.辽河流域水污染突发事件应急处置系统平台构建J.水利技术监督，2 0 2 2（3）：5.5谈晓珊，周学斌，高军，等.基于微信公众号的水利信息服务平台研究J.水利信息化，2 0 18（0 3）：51-54+57.6】郑宁，梅传贵，陈翔，等.基于集群管理模式的江港堤防水利工程综合管理平台的建设J.水利技术监督，2 0 2 2（2）：6.7滕培宋，刘文丽.河库联合调度预报技术探析J.广西水利水电，2016(2):4.8许晓艳，高世斌.辽河流域洪水河库联合调度实践探析.东北水利水电,2 0 2 2,40(1):4.9曹凯，王嘉月.基于Java语言的单点登录在数字资源整合中的应用J.中国信息化,2 0 2 2（0 2）：50-51.141.参考文献