水利部印发了水利业务四预功能基本技术要求，加快构建2+N业务体系的四预功能智能业务应用，助力我国智慧化水利建设。据此，整个中国智慧水利的建设逻辑基本阐明，先建设数字孪生流域/水利工程，再构建四预业务应用体系，最终建成我国的全面智慧水利。水利业务四预功能技术架构图（水利部）1.四预的内容四预过程包括预报-预警-预演-预演，预报则对降水、水位、流量、径流量、地下水位、墒情、泥沙、冰清、水质、淹没影响等水安全要素进行预测预报；预警则对江河洪水、山洪灾害、城市内涝、工程灾害、干旱灾害、供水危机、水生态环境危害等水利灾害风险进行预警；预演则对流域防洪调度、水资源管理调配、水工程调度运用、突发水污染事件处置、水生态过程调节等水利调度应用方案进行预演；预案则对预演生成的众多方案进行影响评估并进行优化，结合救援与人员物资保障体系，确定最优预案。在这四个过程中，基于自然水科学的数值模型（简称水科学模型）扮演着至关重要的作用。2.水科学模型在预报中扮演的角色？水情预报是一个行政行为，但背后需要科学技术的精准支撑，而水科学模型就扮演着此角色，它能定量的给出不同预报对象的水安全要素值，并且给出具体的经纬度坐标范围，辅助水情预报员开展作业预报。目前国内开展的预报对象包括水文站、水库、闸坝、河道断面、蓄滞洪区、湖泊、海岸、城市乡镇等，预报要素包括降水、水位、水质、流量、径流量、淹没范围、泥沙、富营养化、水华等指标，结合气象预报和监测数据，可开展不同时间周期的预报。例如，将降雨数据、产汇流模型、一维水动力模型耦合使用，通过对降雨-产流-坡面汇流-河道汇流的全过程计算，可以获得流域或区域内任意河道断面的水情数据（水位、流量、洪峰、洪峰量、径流量等），如果在河道中叠加泥沙输运模型和水质模型，可以进行含沙量、氮磷、需氧量等物理量的预测预报。预报的周期主要由降雨数据的提前获得时间决定，目前降雨数据获得的手段包括降雨数值预报模型。

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　　1、中央服务器及控制中心:1.2m×1.5m×0.8m:钢板厚度:1.0㎜～1.2㎜；静电喷塑工艺/机械锁；I/O控制平台；系统构成: 开放式的可编程控制平台、人性化的中文操作界面、交互式的控制结构；输入端口:8路独立可编程RS-232控制接口、8路数字I/0输入；输出端口: 20路独立可编程IR红外发射口、20路数字I/0输出口；电力输入: 110V-240V；电力输出: 20路继电器控制接口； 2、联想品牌计算机2台:控制端:英特尔四核四核心CPU，操作系统: Windows(R) 7；显示器: 联箱 19英寸宽屏液晶平板； 3、投影仪及幕布一套； 4、音像功放系统1套； 5、易控专业仿真软件:电路布局、控制程序、语音程序、公司专业开发易控软件、测试系统、数据反馈系统、多媒体系统，数字登录系统；

　　城市给水系统是城市公用事业的组成部分，关系着城市居民的用水和生活问题。近年来，随着城市居民用水难，水质差问题的突出，如何优化城市供水问题，成为了城市供水部门亟待解决的问题。现阶段，传统供水管网中，对城市用水量估算和水质处理方案，已经不再适用当前城市用水现状。如何利用计算机软件技术更加精确的设计、模拟、分析城市供水情况，是解决当前城市供水的关键。管网水力模型是基于真实管网的拓扑关系、管径、管材、流量、压力、水厂泵站出水压力和流量数据，通过管网平差公式算法，利用计算机技术将实体的管网运行情况抽象成数字的点线关系，真实的反应管网流量、压力、流速、管损情况。管网水力模型的建立能对水力和水质进行分析模拟，解决城市供水问题:1.水力模拟可利用公式计算摩擦水头损失；包含了弯头、附件等处的局部水头损失计算；可模拟恒速或者变速水泵；可进行水泵提升能量和成本分析；可模拟各种类型的阀门、包括遮蔽阀、止回阀、调压阀和流量控制阀；允许及诶到哪多需水量类型，每一节点可具有自己的时变模式。2.水质模拟模拟管网中非反应性示踪剂随时间的运动；模拟反应物质的运动变化，可以随时间增长或者降低（余氯）；模拟整个管网的水龄；不同水源来水的混合占比；污染事件跟踪。管网水力模型的建立，需要通过给水管网分析和设计软件WaterGEMS。WaterGEMS是一款针对供水系统推出的水力和水质建模解决方案，它具备先进的数据互用性功能、地理信息模型构建功能、以及优化工具和资产管理工具。从消防水耗、污染物浓度分析到能源消耗和投资成本管理，WaterGEMS为工程分析、设计和优化供水系统提供一个易于使用的环境。软件优势:1.一款产品一个模型文件四种环境支持4个平台运用的水动力模型解决方案公用事业公司和咨询公司可以使用不同的界面共享一个单一的数据集，建模团队则可充分利用不同部门工程师的技能。工程师通过选择自己熟悉的环境加快学习进程，并提供可以在多个平台上实现可视化的结果。