摘要:随着《数字孪生水网建设技术导则(试行)》的正式出台，标志着数字孪生水利建设顶层设计业已完成。水利部自 2022 年起，用 2 a 时间开展数字孪生水利建设先行先试，目的是通过先行先试总结经验，全面推广。介绍数字孪生水利相关概念、定位，提出数字孪生水利建设重点为获取算据、优化算法、提升算力、实现水利业务“四预”功能、守住网络安全底线，阐述数字孪生水利建设中在算据感知、算据更新、模型平台、知识平台、算力、业务应用“四预”、网络安全、技术标准、工作协调、资金投入、人才等方面应把握的难点及解决思路。

摘要:目前，水电站地质灾害巡检排查以人工为主，存在巡检效率较低、准确率不高、危险系数大等问题，数字化、 智能化、精准化是提升地灾巡检效率的迫切手段。因此提出一种地灾智能巡检模式，构建地灾巡检数字孪生系统框架，采用无人机和 5G 技术作为巡检工具和传输渠道，借助数字孪生技术创造虚拟水电站环境，实时动态规划巡检路径、智能化识别潜在问题及提前预测预警，实现在无人机视角下的室内地灾虚拟巡检，从智能巡检规划、实时信息获取、动态变化分析、远程监控和会商等方面提出应用模式，有效解决真实场景远距离、可达性差的巡检弊端。 以双江口水电站为例建立基于 5G +无人机的地灾巡检数字孪生系统，有效解决双江口水电站罕见地灾排查的难题，提升巡检的智能化程度。

摘要:为解决水利信息资源管理分散、利用率低、缺乏统一整合和关联应用等问题，满足数字孪生流域建设中知识平台的构建需求，以数字孪生流域建设的数据底板为基础，依托自顶向下和自底向上相结合的方法，通过总体框架设计，基于 BERT-BiLSTM-CRF 命名实体识别、Transformer 模型的关系抽取、Neo4j 的存储和可视化展示完成知识图谱的搭建，并基于知识图谱建设性构建智能问答系统，为四川省数字孪生流域物理流域的全映射提供支撑， 实现知识的可视化表达、精准查询与智能推荐，为四川省河湖智能管理提供知识性参考。

摘要:为破解灌区运行管理过程中普遍存在的水资源调配和防洪调度决策过度依赖经验、管理粗放等短板问题， 为数字孪生灌区建设积累经验，以欧阳海灌区渠首水库和右总干渠系为研究对象，探索实现水资源调配和防洪调度“四预”功能，通过水动力学模型、三维 GIS 模型共享网格技术和“需水—配水—调水”模型组合应用技术，搭建欧阳海灌区数据底板、模型库和知识库，形成数字孪生平台，开发水资源配置与调度、抗旱管理及防洪调度等系统， 初步在欧阳海灌区实现水资源按需分配和精准调度。研究成果已在 2022 年湖南省干旱情况下保障灌区中晚稻灌溉用水，同时也为 2022 年 6 月 22 日欧阳海水库发生最大入库洪峰的防洪调度提供智能决策支撑。

摘要:为满足数字孪生峡江水利枢纽工程建设需要，实现泄水闸弧形钢闸门安全监测和健康诊断，在分析现有水工钢闸门监测技术现状及新阶段水利高质量发展对钢闸门监测技术需求的基础上，利用现代传感、在线仿真等技术和健康评估模型，设计一套弧形钢闸门在线监测及健康评估系统。系统依托信息化基础设施构建数字孪生平台，实现钢闸门结构应力、振动、运行姿态、支铰轴状态，以及液压启闭机振动、液压油渗漏和清洁度等参数的在线监测，通过健康评估模型实现钢闸门和液压启闭机的健康评估，通过在线仿真系统实现对不同工况下弧形钢闸门受力和变形的模拟。实际应用表明：健康评估系统可实现峡江水利枢纽工程泄水闸弧形钢闸门的全方位在线监测、 运行状态展示及设备健康状态的实时评估，提升工程的数字化运维水平。

摘要:推进数字孪生水利建设是贯彻落实“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”治水思路和《数字中国建设整体布局规划》的明确要求，为保障数字孪生水利建设有力有序进行，亟须构建一套结构合理、系统全面的保障体系予以支撑。紧扣“需求牵引、应用至上、数字赋能、提升能力”的总体要求，提出数字孪生水利建设保障体系，通过2022 年水利部开展的数字孪生流域建设先行先试予以实践验证，对进一步做好数字孪生水利建设保障工作提出建议，为数字孪生水利建设全过程管理提供有力支撑。通过实践应用，有效保障数字孪生流域建设先行先试中期评估工作顺利完成，并形成一批可复制和可推广的应用案例，成效良好，可为有关单位开展先行先试或其他专项工作提供参考借鉴。

摘要:基于智慧水利数字孪生流域 L1，L2，L3 级数据底板及水土保持基础和相关业务等数据，围绕“十四五” 时期智慧水土保持数字化场景建设任务，结合水土保持业务数字化、网络化、智能化的应用需求，提出水土保持数字化场景建设的目标、总体框架、技术路线与方法，可为智慧水土保持建设提供参考。通过数字孪生、大数据、 人工智能等技术与水土保持业务的交互应用，实现水土保持信息智能感知、管理服务高效协同、监督执法及时有效和淤地坝运行风险预判预案。目前，水土保持数字化场景建设仍处于起步阶段，需在实践应用中进一步探索和完善。

摘要:为加强水利信息化建设，解决海量异构数据管理分散、水利信息化展示平台落后等问题，实现水利信息数字化、规范化、模块化管理，设计并实现一套水库群智能云服务平台大屏可视化系统。该系统基于 Vue 前端可视化开源框架和 SpringCloud 微服务后端开发框架，采用 WebSocket 数据传输协议作为核心驱动全屏信息通信与交互， 以 WebGIS 地理开发库 Cesium.js 为依托，结合 ECharts，DataV 等应用组件库，设计一套大屏可视化集成方案，为水利成果展示提供一个多端协同与信息共享的可视化平台，有利于促进流域水资源高效利用及科学化管理。结果表明：该可视化系统能够实现流域水利信息形象、生动地全方位展示，具有较高的应用前景和参考价值，能够为水资源高效开发与利用提供技术支撑。

摘要:针对水利政务各部门存在的业务纵向独立、跨部门数据共享与业务协同困难等问题，为提升水利政务办事效率与群众满意度，研究并实现一种基于区块链技术的水利数据共享平台。利用区块链分布式共享、不可篡改等特性， 将水利数据去中心化存储；采用应用服务与数据管理分离的架构模型与一致性访问接口，解决各水利应用间的数据共享问题；结合智能合约与数字签名技术，实现数据访问与共享的信任化和智能化。该研究已应用于电子采砂证照的水利数据共享场景中，应用分析表明：平台可实现水利数据去中心化存储与访问，实现水利数据的跨部门安全可信共享，提高水利政务协同工作效率，研究成果可为各地方、部门和层级间政务数据的安全互通起示范作用。

摘要:围绕全面提升水旱灾害防御能力的重点，探索新阶段水利高质量发展路径。珠海市水旱防御指挥决策支持系统平台依托珠海市“三防”系统二期工程，很好地契合智慧水利的相关要求。平台集成新安江模型构建的来水预报模型和基于水量平衡原理构建的水库调度模型，结合降雨预报数据，对水库来水情况作出预报，并基于输入的排水、供水量，即时反映水库的水位与库容变化情况。通过对平台的这两部分模型进行详细介绍与案例展示，证实具有较好的实用性，能够适用于珠海市流域水库。该平台可以在水库日常运行管理中，为水库管理人员预报调度提供帮助，也可为类似问题提供经验借鉴。

摘要:边坡变形监测是边坡安全监测的重要部分，测斜管作为边坡变形监测的重要设施，可靠性直接影响到变形测值的真实性。为定量研究边坡测量工程中测斜管的扭转情况及检验方法，尤其是基于测扭结果的变形测值修正， 在分析影响测斜管倾斜原因的基础上，结合边坡工程的实际情况给出检测测斜管扭转状态的专业测扭仪的选型依据、检测过程、数据修正方法，重点介绍根据实测扭转角进行测值修正的过程。以某电站工程进水口边坡上安装的 CF01 和 CF02 2 根测斜管为例，采用几何修正和坐标转换的方法对测斜管导槽扭转和测值修正过程进行分析，根据实测数据和计算结果分析现有扭转程度对测值的影响。工程实例表明，所提方法合理、可信，所选用的测扭仪可靠，对类似工程具有一定的应用参考价值。

摘要:针对传统大坝安全监测系统中需配置多种自动化设备采集不同种类传感器数据，且数据通信方式单一的缺陷，设计新一代大坝智能数据采集终端。在配置软件、设置传感器类型后，数据采集终端控制内部的继电器切换矩阵选择对应的传感器采集电路，实现同一传感器接线口可采集不同种类的大坝传感器数据；数据采集终端内置 Wi-Fi 和 4G 模块，通过手机实现人机数据交互，并利用 4G/GPRS 无线技术进行实时数据召测、历史数据读取、参数修改、将采集数据及预警信息传输到云平台；数据采集终端嵌入式程序分为 BootLoader 和应用程序两部分，可方便实现程序远程在线升级，切实提高大坝安全监测系统的全天候、全过程预警能力。新一代大坝智能数据采集终端具有数据采集实时性强、采样精度高、适用性广等优点，能更好地服务于大坝安全监测工作。

摘要:为高精度实现水利工程变形测量，设计一套基于 PSD 的变形监测系统。将激光器安装在水利工程易出现变形的位置上，通过实时观察照射在 PSD 表面的光斑位置变化，测出水利工程水平和竖直方向的微位移。对 PSD 输出的信号进行处理，利用单片机对转换后的 4 路信号进行位置计算，并用遗传算法与 LM-BP 神经网络法相结合的模型对 PSD 进行非线性校正，将位置结果显示在数码管和系统界面上。监测系统在模拟水利工程环境的室内已检验设计功能，同时 PSD 作为新型传感器，分辨力高，信号处理简单，可代替其他监测设备广泛用于水利工程的变形监测。

摘要:由于山区河流洪水流速大，涨落快，水流挟带大量漂浮物，采用常规水文测验设备抢测洪水耗时费力，也会对测验设备带来安全风险。雷达波在线测流系统是一种便于快速抢测洪水数据的非接触式测验设备，具有测验时间短、测验设备不被洪水漂浮物挂住等优势。通过对比分析用常规缆道流速仪与雷达波在线测流系统同步实测流量数据，从设备的稳定性和数据的误差分析可知：雷达波在线测流设备在群库勒水文站采集数据精度满足水文规范要求，测验过程中设备稳定性好，满足中小河流无人值守的自动化要求。

摘要:为支撑排水系统的长效运营管控，加强防洪排涝智慧化调度水平，针对城市水务部门的管控需求，设计并实现一套面向城市水务管理的联合管理平台。通过对城市排水系统涉及的要素进行统一存储和数据管理，并对排水管网、易涝点、调蓄池、泵站等设施设备的实时监测数据进行系统接入，构建排水系统水动力与调度模型，在此基础上开发防洪排涝一张图、实时监测、情势分析等功能模块，以地理信息系统为展示和分析服务载体，提供数据资源管理、预警分析、模型服务、设施应急调度、抢险救灾决策等综合服务。研发成果能够为城市排水水资源和水安全管理提供信息化、智慧化服务，有效支撑防汛管理的协同调度与科学决策。

摘要:2019 年以来，遂溪县连续实施农业水价综合改革，随着用水计量监测站点数量的增加和灌区管理业务的不断深化，需要对不同厂商及类型的用水计量设施进行集中管理，以便及时准确获取水情、工情数据，实现灌区信息化管理。结合遂溪县灌区管理实际情况，基于物联网云平台构建遂溪县灌区管理系统，包括灌区概况、灌区一张图、实时监测、运行管理、工程管护、智能巡检、水价改革、用水统计、管理 App 等模块。灌区管理系统的构建有利于全面提升用水计量自动监测站点的管理水平，为持续发挥遂溪县农业水价综合改革效能及灌区现代化管理提供技术支撑，也为相关地区灌区的信息化建设起到示范作用。

摘要:为确保丹江口库区水质自动监测站数据的真、准、全，在数据采集及传输方面，规范采样要求及数据传输标准，完善关键参数及流程日志信息的上传；在人员管理方面，数据审核员须通过主管部门组织的技术培训和考核， 具备数据综合分析、质量管理等相关能力；在数据审核流程方面，对监测数据进行严格的审核流程设计，水站监测数据实施平台在线审核，审核全过程各环节均记录留痕；在质控管理方面，构建贯穿水站运行全过程的多级质控措施(包括日、周、月质控及盲样考核)和多维度质控体系；在数据连续性方面，根据不同停运条件，及时完成手工补测工作；同时，参照全国已建立的监测技术指标体系，为保障监测数据的真实、准确提供技术依据。通过以上相关措施，能够确保自动监测数据真实、准确、完整。

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