摘要:聚焦淮河流域防洪减灾重大需求面临的预报、预警、预演、预案关键科技难题，利用无人机、激光雷达、卫星遥感等“空天地”一体化技术，研发基于多源多尺度信息的数据底板构建技术，构建高精度多要素数据底板；利用水文水动力数值模拟和并行计算技术，构建超大规模水文水动力学耦合模拟技术；基于高精度数据底板、高性能算力和高精准算法，建立数字孪生淮河防洪“四预”平台，并在 2020 年淮河流域性较大洪水复盘检视和 2021—2022 年淮河多场次暴雨洪水中进行了应用。结果表明：计算节点数量由原来的 9 个细化至 5 157 个，计算单元大小由原来的 9 648 km² 细化至 17 km²，模型平均效率系数为 0.8，淮河干流主要控制站最大流量预报相对误差基本在 10%以内，洪水预报预见期能达到 2~4 d，可实现全流域全要素的精细化模拟，为数字孪生流域、洪水预报及工程调度提供技术支撑。

摘要:针对汉江流域水工程种类多样、体量庞大、预报调度任务复杂且艰巨、水资源管理与调配业务信息化程度不足的现状，选取汉江流域作为数字孪生建设先行先试工作试点，重点围绕防洪调度和水资源管理与调配业务需求，开展数字孪生平台及预报、预警、预演、预案“四预”功能建设。目前，数字孪生汉江流域已初步构建与流域实体孪生的数据底板，搭建统一且通用的模型平台和微服务化的知识平台，融合专业模型、知识图谱与业务应用，基于水工程联合调度规则库、水位目标控制的水库调度方式优化、行蓄洪空间防洪调度知识图谱等关键技术，形成防洪调度和水资源管理与调配智慧应用。建设过程中在可视化技术、孪生平台、知识图谱等方面凝练相关技术成果，可为其他数字孪生建设提供支撑参考。

摘要:针对深埋长大隧洞工程全生命期数字孪生建设研究较少的现状，以引江补汉工程为例，构建信息化基础设施、数字孪生平台、业务应用，以及网络安全、保障体系“三横两纵”的全生命期数字孪生引江补汉工程总体架构，探讨多源异构数据融合治理、BIM 模型动态更新与场景加载、多场景多目标嵌套模拟仿真等技术难点与解决思路，设计以提升不良地质风险识别与管控、隧洞动态支护、施工仿真与资源配置优化、工程安全分析预警“四预”能力为核心的工程全生命期孪生应用场景与功能，指导后续项目实施，并为类似工程提供借鉴。

摘要:为探索实现物理流域及水利工程的数字化映射，提出多尺度建模和可视化渲染技术方案，并深入探讨无人机倾斜摄影、BIM、三维激光扫描等多尺度建模技术，以及实时渲染引擎、多细节层次处理、仿真渲染优化等可视化渲染技术。以数字孪生峡江水利枢纽工程应用为例，采用 GIS 与 BIM 的可视化方法，对模型数据进行层次划分，实现可视化渲染，构建峡江水利枢纽工程宏观、局部、微观等 3 个层面的可视化模型，实现工程多时态、全要素地理空间数字化映射，有效支撑上层智慧化业务应用建设，为多尺度建模和可视化渲染在水利行业的应用提供参考。

摘要:针对水利工程管理和洪水灾害预防的关键问题，通过研究和应用数字孪生技术，提出一种基于数字孪生智慧平台的解决方案，旨在提高水利工程的管理效率和预防洪水灾害的能力。通过建立小清河流域的数字孪生模型，实现对流域实际工程场景的数字化建模和仿真。同时平台集成防洪“四预”体系，能提供准确的洪水预测和预警信息，有效应对洪水灾害。小清河流域数字孪生智慧平台的设计与应用可为洪水灾害预防和工程项目实施提供重要的技术支持和决策依据，有助于提高管理效率，减少灾害损失。

摘要:针对地下水数据的特点，提出一套可以实现海量数据治理和整合的国家地下水监测系统数据治理体系。从监测站获取数据到形成数据成果的全过程，分析自动监测过程中异常数据产生的主要原因，针对地下水实时监测、历史监测、多元异构参数等不同数据类型的特点，采用统计分析、大数据多要素关联分析、自适应阈值对比分析、适用于地下水数据处理的数据驱动模型和地下水数值模型构建等关键技术，辅以一系列支撑关键技术的在线软件，实现数据处理由主要依靠人工识别转变为自动识别、人工校核的模式，极大提高数据处理和整编效率。国家地下水监测系统数据治理技术和体系的构建，使得整体数据完整率由 92.90% 提升至 99.43%，可用数据率达到 99.01%，数据平均日完整率提高 5.93%，实时监测和整编数据修正率分别提升2.56% 和 0.06%，达到充分利用工程站点和数据、充分发挥工程效益的目标，为高水平地下水信息服务产品和智能应用提供坚实保障。

摘要:针对目前宁波市海洋灾害实时数据存储分散独立、预报不够精细化且不能有效结合 GIS 可视化分析等问题，提出并实现海洋灾害预报预警系统应用建设。以宁波市沿海区域为例，结合历年影响宁波市较大的多场台风，通过分析海浪、风暴潮等海洋灾害特点，对海洋灾害各类实时数据进行数据预处理、融合、清洗等，并整合为统一的、标准的海洋灾害实时数据库。利用智能网格预报和 ADCIRC 技术方法分别对海浪和风暴潮进行预报，并基于GIS 动态可视化海洋灾害预报预警演变历程，实现海洋灾害的监测、预报、预警、预演等功能，为海洋灾害防御决策提供直观场景和技术支撑，进而提升沿海区域海洋灾害治理和防御能力。

摘要:为进一步推进 BIM 与 GIS 技术在水利工程实践中的应用，提高水利工程建设信息化水平，研究 BIM 与GIS 技术协同中的数据融合问题。从建模语言、几何表达、语义信息等方面，介绍基于数据格式转换、标准扩展和本体技术集成的 3 种 BIM 与 GIS 数据融合方法，探讨并比较 3 种数据融合方法在水利工程项目中的应用场景，分析BIM 与 GIS 数据融合在水利工程全生命周期各阶段的应用内容，并以泰州引江河案例为例，对相关技术方法进行实证应用。研究表明：BIM 与 GIS 数据融合是水利工程领域新数据标准建立的重要基础与途径，对提高水利工程项目全生命周期管理及信息化水平具有重要意义。

摘要:针对水利算据在归集过程中存在随机误差和噪声数据，导致水利模型的稳定性、可靠性和预测能力受到很大影响甚至失效的问题，提出一种基于 SG 平滑处理的水利算据有效性改进方法。抽取钱塘江流域开化县水文测站的洪水数据作为数据样本，通过多种不同平滑算法对比试验发现 SG 算法平滑效果最优，故用动态时间规整（DTW）算法计算洪水相似度时，采用 SG 算法平滑后的算据进行计算，根据计算结果寻找历史相似洪水，再根据相似洪水的洪峰演进时长的平均误差判定算据的有效性。开化县水文测站的 60 场洪水试验表明：利用 SG 算法平滑处理后的算据求得的相似洪水具有较高的匹配度，可保证 DTW 结果的稳定性、可靠性和预测能力，说明基于 SG平滑处理的水利算据可以改进模型的有效性。

摘要:为全面了解全国幸福河湖建设开展情况，及时掌握建设成效评估状况，通过全面梳理新时期幸福河湖的基本内涵，提出幸福河湖建设的最终目标是造福人民；基于全国各地开展的幸福河湖建设，全面总结幸福河湖开展的各项举措及建设经验；以水利部 2023 年 7 月印发的《幸福河湖建设成效指标体系（试行）》为纲，对安澜、生态、宜居、智慧、文化、发展及公众满意度 7 个准则下 15 个具体指标进行解读，明晰各准则下的具体考核指标、考核侧重点、计算方法等，评价指标具有系统性、实用性和可操作性，可为科学评估幸福河湖建设成效提供技术支撑。

摘要:

智慧水利“四预”功能体系是推进水利高质量发展的主要实施路径之一。基于已有的研究成果，结合主流

信息技术，以周公宅水库为例，进行大中型水库动态抗暴雨能力研究与应用。结果表明：基于多源数据汇聚，通过

大中型水库动态抗暴雨能力智能分析模型研究、业务应用系统的搭建，可实现大中型水库抗暴雨能力的动态智能

计算分析及便捷查询展示，提高抗暴雨能力计算精细度，扩大水库抗暴雨能力的应用范围。研究成果可为水库及

流域“四预”体系建设添砖加瓦，为防汛研判、会商决策等提供支撑。

摘要:贯流式机组操作油管与受油器浮动瓦碰摩现象会引起操作油管的异常振动，导致漏油、窜油现象，为更好地保证水电机组的安全运行，在考虑水电机组运行过程中常见频发性故障的情况下，建立包含定转子电磁激励影响和操作油管不对中故障的操作油管-转子振动碰摩的动力学模型及微分方程，采用数值积分法对操作油管径向振动随油管不对中量、励磁电流大小和定子刚度系数等参数变化的非线性动力学特征进行分析，使用时域波形图、频谱、轴心轨迹图、庞加莱截面图和分岔图等多种手段表征系统耦合故障下的动力学响应，发现碰撞摩擦、不平衡磁拉力等因素对机组振动的影响较大，相关研究可为工程实际中多故障源激励耦合造成机组异常运行、停机等现象提供耦合故障类型诊断思路。

摘要:随着数字孪生水利工程建设的加速推进，原本封闭的水利工控系统逐步开放，水电站监控系统安全防护能力亟待加强。针对水电站监控系统内部脆弱点增多、外部威胁面扩大等问题，从水电站监控系统架构和功能出发，采用现场调研和工具测试等手段，对水电站监控系统当前存在的技术、管理安全风险进行识别和分析，并按照“逻辑分区、流量监测、数据加密、综合管理”的基本思路，提出涵盖区域边界、通信网络、计算环境及安全管理 4 个方面内容的安全防护体系。安全防护体系完全覆盖监控系统的过程监控层、网络传输层、现场控制层 3 个层面，能够有效防范外部网络攻击，消除内部管理风险，对保障水电站监控系统安全稳定运行具有重要意义。

摘要:河道堤防具有距离长、顶部路面条件差等特点，为高效、准确地了解堤防质量基本情况，采用地质雷达的物探方法对某河道堤防进行探测。在对地质雷达探测原理和成果解译过程进行简要分析的基础上，选取 GSSI 型地质雷达仪，配备 100 MHz 屏蔽天线进行工程应用。探测结果表明：地质雷达可有效获取河道堤防堤身欠密实、建基面结合不密实、局部含水率高等内部隐患信息，并获得不同类型的隐患表现形式，从而对质量进行初步判断，并为进一步探测和重点巡查提供依据。

摘要:为改善政务服务事项办理过程中数据统计比较繁琐的问题，依托水利部政务服务平台开发建设水利部政务服务综合展示平台。综合展示平台采用统一标准和建库的开发模式搭建，基于 Java 的开源框架和 Oracle 数据库设计并实现的功能模块包括政务服务展示、数据统计分析、用户管理和系统管理 4 个模块。综合展示平台能方便相关业务司局、各流域管理机构及监管部门对事项办理情况和进度的整体把握，改进和优化业务处理中存在的问题，提升整体业务审批和平台应用效果，同时可提供统计数据查询和展示的工具，新增业务汇报和公开信息的数据来源。研究成果对于水利部政务服务的数字化、智能化发展具有重要的参考价值。

摘要:为解决全国水行政执法数据共享及业务协同存在的问题，进一步提高水行政执法工作信息化水平，依托数据湖技术，聚类水行政执法相关数据，开展多源异构数据整合与分析，在此基础上，提出满足数据交换、预警研判、业务协同、案件督办、辅助决策和调度指挥等功能为一体的水行政执法综合管理平台总体设计方案。通过前期应用，目前已完成流域级已建数据成果汇集，水行政执法综合管理平台初步搭建完成，对解决流域间水行政执法数据共享和业务协同起到积极作用，有效提高水行政执法管理水平。

摘要:针对城市小流域业务协同困难、涉水要素众多、监测手段有限，导致水安全、水环境、水生态多目标协同困难的特点，利用物联网、大数据、数字孪生等前沿技术手段，构建覆盖数据采集、孪生流域、流域业务、流域标准体系、信息安全体系“三横两纵”的城市小流域智慧管控技术。以成都市某小流域为例，建立覆盖厂网河一体化综合管控平台，创新性提出基于“视频+AI”的水生态质量实时定量评估方法，实现流域全要素数字孪生管理、工控系统数据安全使用和流域“四预”调度分析，支撑流域不同降雨情景下多目标协同管理。