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1概述

“數字黃河”工程是借助現代化及傳統手段采集基礎數據，對全流域及相關地區的自然、經濟、社會等要素構建一體化的數字集成平臺和虛擬環境，以功能強大的系統軟件和數學模型對黃河治理開發與管理的各種方案進行模擬、分析和研究，并在可視化的條件下提供決策支持，增強決策的科學性和預見性。

“數字黃河”工程將能為流域治理開發及調度管理提供信息及技術手段的支持：

(1)提供全面、系統、及時、可靠、權威的信息資源；

(2)提供全面、系統、科學的分析、評價、解決問題的方法及手段(規劃決策)；

(3)提供解決實時調度(防汛調度、水量調度)問題的方法及手段。

“數字黃河”工程除了現階段提出的在防汛減災、水量調度、水質監控、水土流失治理與監測、水利工程運行與管理等五個應用方面之外，“數字黃河”工程在流域規劃研究中也有巨大的作用。規劃研究工作是黃河治理開發的基礎，需要在探索流域各種發展規律的基礎上，根據實際需求提出流域各種可能的治理開發方案，然后通過各種先進的手段對各種方案進行分析評價，最終找出流域治理開發的最優方案。流域規劃研究目標是追求整個社會效益最大化，而調度管理工作是追求在現有的工程條件下調度管理效益最大化。流域規劃研究工作更需要采用“數字黃河”的方法提高規劃決策水平，保證所有對于“原形黃河”的規劃方案都是最優的。

通過“數字黃河”的建設，可以把黃河上幾乎所有的研究問題通過基于地理信息系統的綜合信息平臺集成到一起，可以對各種問題進行集成分析綜合研究，同時“數字黃河”的建設將為流域水管理提供一個先進的、多方位的信息平臺，基于此也可以結合各種可能的新技術對黃河流域可能出現的各種危機進行科學有效的規劃、管理、決策，使有限的資源發揮其最大的效益，實現流域資源利用的可持續發展。

2流域規劃工作主要內容及工作流程

流域規劃需要根據社會經濟可持續發展的需要，針對流域特性、治理開發現狀及存在的問題，按照統一規劃、全面安排、綜合治理、綜合利用的原則，從經濟、社會、環境等方面提出流域治理開發的方針、任務和規劃目標，選定流域治理開發的總體方案及主要工程布局與實施程序。

現狀黃河流域規劃工作主要從以下幾個方面開展規劃：流域整體規劃、流域水資源規劃、流域防洪規劃、干流工程布局規劃(流域水能資源開發規劃)、流域水資源保護規劃、水土保持與生態建設規劃等。以上幾個規劃之間存在著有機的聯系，單方面考慮任何一個規劃都是不全面的，流域可持續發展規劃應綜合考慮以上規劃內容，從全面、系統的角度去分析問題。流域規劃總的工作流程如圖1。

對規劃工作來說，工作流程比較簡單，但方法復雜，需要深入的研究流域自然、社會、經濟的發展規律。流域規劃成果的質量決定規劃工作者對于自然規律、社會、經濟發展規律的認識程度，而要很好的認識規律關鍵在于掌握全面系統的基本資料及探索規律的技術方法及手段。

3“數字黃河”工程在流域規劃中應用設想

從流域規劃工作的內容及工作流程可以看出，一個高水平的流域規劃需要建立在基礎資料的真實性、豐富性和現勢性，以及規劃方案的完備性、方案論證的充分性和技術手段的先進性之上。規劃工作需要大量的信息支持，特別是流域規劃工作，需要從大量的信息資料之中找出事物發展變化的規律，對未來的各種水需求進行預測，擬定各種可能的規劃方案，采用盡可能先進的手段對不同的規劃方案進行模擬、分析、評價，最終找出總體最優規劃方案作為流域治理開發方案。

“數字黃河”工程最大的特點就是能通過先進的技術及時獲得流域內全面系統的各種信息資源，同時還提供了各類信息的集成分析環境及先進的方案評價手段。“數字黃河”工程將為流域規劃提供全面系統的技術支持。

“數字黃河”工程在流域規劃中的應用主要體現在三個方面：一是“數字黃河”工程可以為流域規劃提供全面系統的基礎信息資源；二是“數字黃河”工程可以為流域規劃提供先進的模型和算法；三是“數字黃河”可以為流域規劃提供綜合模擬、研究、決策的可視化分析環境。

3.1“數字黃河”工程可以為流域規劃提供全面系統的基礎信息資源

規劃工作的基礎是全面系統的基礎數據，其所需數據涉及領域較廣，如流域水資源規劃所需的基本資料就涵蓋了流域自然概況、經濟社會、水文、水資源利用、空間基礎信息以及研究區經濟社會發展規劃、土地利用發展規劃、重點水利工程發展規劃、法律法規等多方面多領域的數據。在以往的及現在的規劃工作中，基礎資料的收集和整理是一項非常復雜和龐大的工作。

根據“數字黃河”工程的功能描述，“數字黃河”的“數字采集系統”將可以提供大量的與流域空間數據相對應的自然環境數據、社會經濟數據、水文氣象數據、防汛與工程管理數據、水資源保護數據、水量調度數據、水土保持數據等。這些數據將被存貯在“數字黃河”的數據中心被共享使用。這就方便地為規劃工作提供了較為全面、系統、規范的基礎數據，為做好規劃工作奠定了堅實的基礎。

3.2“數字黃河”工程可以為流域規劃提供先進的模型和算法

“數字黃河”工程將為流域規劃方案的生成、模擬、比選提供先進的模型和算法。主要包括以下幾個方面的模型和算法：

(1)反映水文氣象基本規律的數學模型，主要有：基于地理信息系統的產匯流分析數學模型；基于地理信息系統降雨徑流預報數學模型；基于地理信息系統洪水演進模型；河道及水庫泥沙模型；水庫群調度模型；水文分析計算模型；地下水數值模擬模型等。

(2)反映社會發展規律數學模型，主要有：基于地理信息系統的社會經濟發展預測數學模型；人口增長預測模型；電力負荷預測模型；經濟分析評價模型等。

(3)反映流域工程地質變化規律的數學模型，主要有：基于地理信息系統的有限元分析模型、滲流穩定性分析模型、邊坡穩定分析模型、圍巖分析模型、地下水流場分析模型等。

(4)反映水資源承載規律數學模型，主要有：水資源評價模型；需水預測模型；環境容量分析數學模型；污染擴散數學模型；供需平衡分析模型；水資源承載能力分析模型等。

(5)反映流域土壤侵蝕規律的數學模型，主要有：基于地理信息系統的土壤侵蝕模擬模型；區域產沙模型等。

3.3“數字黃河”可以為流域規劃提供綜合模擬、研究、決策的可視化分析環境

“數字黃河”工程將建立內容全面的知識庫，知識庫應涵蓋諸如國家有關法律、法規及各種政策，歷史上處理同類問題的經驗和教訓，流域規劃、區域規劃、工程規劃的布局及其具體要求，經濟社會發展的制約因素等內容，從而形成一個方案決策的大背景，將數學模擬的各種方案結果置身于這一大背景下進行優化分析，從中選擇一個可行的方案。同時能提供可視化的決策分析環境。

通過“數字黃河”工程提供的決策分析環境，建立黃河流域規劃決策支持應用平臺，通過該平臺可以把所有的規劃內容及規劃方案放到流域規劃綜合大背景下進行綜合、分析、評價研究，直觀的表現不同的專項規劃與流域總體規劃及其它專項規劃之間的關系，在可視化的條件下進行優化決策，確保所有的規劃方案對于流域整體來說都是最優的。

4結語

“數字黃河”工程在流域治理開發中的作用是巨大的，建設需要一個長期的過程，作為規劃部門我們將積極參與“數字黃河”工程的建設，在工作中樹立“數字黃河”的理念。在建設中要堅持，統一領導、統一規劃、統一標準、分步實施的原則，同時要以我為主，博采眾長。隨著“數字黃河”建設的深入，解決黃河水問題的手段和方法將更為科學。

“數字黃河”工程將為流域規劃工作提供科學的方法和有效的技術手段，大大的提高規劃工作的效率及其成果的科技含量，使流域規劃工作從傳統走向現代，我們期待著“數字黃河”工程能盡快地發揮作用。