项目来源：市科委项目

执行年限： 2013年4月——2015年4月

项目简介：

    课题参加单位分别为北京市南水北调调水运行管理中心、北京市水科学技术研究院、北京中科永信数字技术有限公司。课题开展了北京市南水北调智能调度管理支持系统关键技术研究并形成研究报告，具体形成了海量空间数据集成管理解决方案；基于数字球体的地上地下一体化三维可视化解决方案；实现了管涵输水工程瞬变流计算模型率定、验证和嵌入。完成北京市南水北调南干渠工程全段示范项目建设,进行了全段27.2km工程图纸资料加工、整理、矢量化；对地理信息、影像数据加工和制作，实现输水管线三维建模；对阀井、郭公庄分水口和地铁穿越段进行全景数据加工、制作和三维建模,形成南干渠工程三维可视化仿真系统一套。主要创新点为：

   （1）解决了沿管线整体开窗的展示模式，对地下输水管道及附属设施进行统一展示，同时有保留了地表地物参照物，展示效果更加全面、清晰。

   （2）建立了南水北调供水环线工程全系统的瞬变过程计算模型，突破了多模型、多部件联合难题，实现对南水北调工程调度方案及闸阀操控进行精细化管理。同时实现了模型与可视化系统的联合计算、展示、查询等功能。

   （3）构建了南水北调配套工程南干渠工程可视化平台，平台融合了三维GIS、三维球体三维全景等现代信息技术，实现了工程展示查询、监测数据管理、供水调度管理等关键功能，预留了SCADA数据接口，基本实现智能调度管理支持条件。

    该成果形成了南水北调供水环路瞬变流模型一套，考虑了调压井、空气阀等设施对供水调度的影响，同时结合调度数据对模型参数选取进行了率定，可以形成较可靠地模拟结果；对南水北调正向和反向规划输水方案和初期调度方案进行了计算，分析了调度方案的合理性并提出了改进的措施；形成了北京市南水北调智能调度管理支持系统的系统架构设计方案和海量地理数据集成管理技术及虚拟现实与仿真技术等关键技术研究；基于研究成果以南干渠工程为典型，进行了示范工程建设。在示范工程中，实现了南干渠工程27.2km基于三维球体的地上地下一体化展示（包括2个分水口、42个排气阀井、5个排空阀井、25个监测断面、27个竖井和5个盾构井），建设了郭公庄分水口和地铁大兴线局部三维仿真模型，开发了全线三维全景数据的展示模块，嵌入了供水管网瞬变流模拟模型并实现模型参数设置、计算、结果展示一体化功能，开发了SCADA数据接入及管理展示模块并预留了数据传输接口。课题的研究成果和应用示范，为“南水北调来水智能调度管理系统”项目的建设实施提供重要支撑。

图1 输水管道展示模块