摘要:为解决当前数字孪生水利工程数据中心计算存储效率低下、信息孤立、运维难度大的问题，满足数字孪生水利工程日益增长的海量数据实时计算存储需求，实现支撑防洪调度、水资源调配等水利工程各项智慧业务应用仿真决策，提出基于超融合架构的数字孪生水利工程建设方案，通过虚拟化、超融合等技术，对多元异构资源采用虚拟化、池化管理，实现资源按需分配、灵活调度、运维监控，提高数据中心的可靠性、可用性、可扩展性。以数字孪生九龙江北溪数据中心建设为例，提出基于超融合架构的数据中心方案的技术特点、构建思路、建设方案、应用效果，为其他数字孪生水利工程数据中心建设提供较好的示范，具有启示意义。

摘要:河西总干渠作为宁夏调度系统孪生平台试点渠段，承载着青铜峡灌区重要的输配水任务，以河西总干渠水资源调度过程为研究对象，研究在数字孪生场景下河西总干渠水资源科学调度的实现方法。综合运用数字孪生技术，利用多源异构孪生数据底板、可视化模型、一维水动力模型及水闸水力学模型等技术构建能仿真映射物理世界的孪生综合调度系统。孪生综合调度系统可实现基于河西总干渠水资源调度仿真场景的实时监测预警信息可视化展示，支持在孪生场景中进行水闸水量调度的精准模拟仿真，并具备前瞻性的调度方案预演能力，显著提升水资源调度的科学性和效率。研究成果不仅为河西总干渠的精细化管理提供强有力的技术支撑，也为其他灌区构建数字孪生平台提供可借鉴的构建思路与实施路径。

摘要:为探索实现大型泵站水泵机组安全监测与预测性维护，保障机组安全稳定高效运行，基于数字孪生峡江水利枢纽工程先行先试项目，针对江西省峡江水利枢纽工程库区同江电排站水泵机组安全监测手段不足、设备故障无法预知、故障定位难等问题，研究大型泵站机组预测性维护关键技术与具体实现。依托过程机器多能域耦合动力学建模、张量自适应分解信号处理、人工智能训练等关键技术，在峡江水利枢纽数字孪生平台上实现设备状态在线监测、 设备故障诊断实时预报、设备健康状态自动化预警、设备监测数据及预报预警成果可视化展示等功能。形成的技术体系与建设成果，适用于水利工程转动机电设备安全运维，为水利工程安全、调度运行、维修管护提供决策支撑。

摘要:为进一步对贺兰山暴雨洪水进行预报预警，基于自主研发的分布式水文模型 HHmodel 和二维水动力模型 HH2D 构建贺兰山东麓 3 个典型流域的洪水预报模型。分布式水文模型将流域划分为规则的网格单元计算产流过程，根据降雨条件和下垫面土壤状态变化自动切换产流方式，二维水动力模型基于 DEM 数据并利用三角网格对区域进行剖分，以出山口水文站的流量过程作为模型输入开展洪水淹没模拟与分析。选取 2018 年 7 月典型洪水数据，模拟暴雨洪水过程、洪峰流量和峰现时间，以及洪水出山后的漫滩过程，模型结果合理。研究成果为贺兰山东麓的洪水预报预警工作提供方法及参考案例，能够进一步为干旱半干旱地区的洪水预报预警提供参考。

摘要:我国海岛众多，具有独特的气候和下垫面条件，在小流域防洪方面和内陆地区有较为明显的差异。为提升海岛小流域防洪能力，基于数字孪生技术，通过构建数据底板，整合数据资源，完成数字化场景搭建，构建水文水动力耦合模型，模拟洪水演进过程，开展防洪“四预”系统建设。以岱山岛典型小流域枫树流域为研究区域，模拟不同频率下暴雨洪水情景，初步实现小流域预报、预警、预演、预案等成果，成果表明：研究区域当下的防洪体系难以抵御 30 年一遇以上的洪水，应加强水旱灾害防御体系建设。研究成果能够较好地预测、模拟海岛小流域洪水过程， 为海岛防洪“四预”体系建设提供技术支撑。

摘要:飞云江作为浙江独流入海的主要江河之一，易发生流域性大洪水，针对飞云江流域洪涝潮灾害防御工作中存在的信息共享不充分、洪水预报调度能力不足、工程联合调度能力不强等难点痛点，开展数字孪生飞云江流域防洪 “四预”应用建设研究。通过搭建多源数据融合、统一治理的数据底板，构建降雨—产流—汇流—演进—风险研判全流域洪水耦合模型，研发以历史暴雨洪水为核心的知识平台，打造飞云江流域防洪“四预”应用。在防御 2023 年“杜苏芮”等台风暴雨期间，滚动开展洪水预报，及时发布预警，实现多种调度方案预演，快速形成处置预案，打通防洪减灾工作各个环节，实现由经验防御向智慧防御转变，为沿海地区独流入海数字孪生流域防洪应用建设提供先行示范。

摘要:为实现城市大范围洪涝风险的快速高效响应，需要进行大尺度的内涝风险范围计算，并通过孪生应用对计算结果进行合理的可视化表达。以甬江流域的平原区域为研究区，针对平原区域地势平缓的特性，结合空间插值技术对水位点数据进行空间变换，结合高精度地形、下垫面等数据进行空间叠加分析和风险对象识别；基于多尺度遥感数据构建三维场景，实现内涝预测预警、仿真预演。结果表明：基于空间插值的内涝风险计算方法快捷高效， 适用于平原区域大尺度的快速内涝风险评估，结合数字孪生的内涝仿真模拟可进一步提升可视化效果，增强研究区内涝风险应急能力。

摘要:水利行业近年来开始在水利监测、抢险救援、超视距数据传输等领域应用 Ka 高通量卫星通信，但也面临降雨衰减较大等挑战。Ka 高通量卫星通信在克服降雨衰减方面的关键技术主要包括自适应编码调制、极低信噪比通信 2 种技术，采用卫星链路预算方法对 2 种技术在潘家口水库的抗雨衰能力进行仿真分析。结果表明：不采用上述技术的通信系统抗雨衰能力仅为 0.5 dB，降雨发生后通信很快中断；采用上述技术的通信系统抗雨衰能力最高可达 20.0 dB，可在 25 mm/h 的雨强场景中保持通信不中断。因此，需要选择自适应编码调制范围和极低信噪比通信能力优秀的卫星通信网络系统开展 Ka 高通量卫星通信水利应用，以增强卫星通信可靠性，支撑水利高质量发展。

摘要:为不断提高水利网络安全威胁感知、监测预警、应急响应能力，提出融合网络威胁情报的水利网络安全防护框架，基于水利部网络安全大数据平台，建立水利部网络威胁情报中心，实现网络威胁情报汇集、私有情报生产和多类型情报输出，将水利部网络威胁情报中心与水利部网络安全威胁感知决策指挥系统等进行对接，实现网络威胁情报赋能威胁狩猎、预警响应、攻击溯源等应用场景。研究成果已在水利行业网络安全日常防护、重要时期安全保障中得到应用，可有效提升水利部及水利行业单位网络安全防护水平，在网络安全防御体系构建中具有参考价值和实践意义。

摘要:为落实网络安全相关法律法规，提升长江委网络安全防护与管理水平，解决长江委网络安全运维中网络资产不明确、安全设备管理分散、安全策略实施效率低、安全威胁处置响应不够及时、运维体量大等难点和痛点问题，研究应用策略智能适配、安全策略分析模式创新和机器人流程自动化等关键技术，构建由 IT 资产管理、运行维护监控、安全策略管理、安全事件处置和安全知识等中心组成的长江委网络安全集中管控平台。通过在长江委机关网及部分下属单位网络部署运行管控平台，初步实现长江委网络资源和用户的统一监控、访问控制策略的统一管理、网络安全事件的统一分析、网络安全威胁的统一响应，整体提升长江委网络安全纵深防御、监测预警和应急处置能力。

摘要:为使运行于水利专网的各类系统安全及数据安全得到高效、集约的保护，提出水利专网中统一密码支撑服务平台的架构设计方法。分析统一密码服务建设的必要性及传统单体式密码服务存在的不足，并从总体架构、技术架构、布署架构 3 个维度阐述密码支撑服务平台的设计逻辑。基于 SAO 架构设计密码应用层、中间件层、管理服务层和密码资源层，对密码支撑服务平台进行功能分区，通过 SSL 安全网关为系统提供密码服务。实践表明：这种设计能够对江西省水利专网中的各类系统实现密码服务统建共享、资源集约利用，提供高可靠、高可用、国产化的密码服务，可进一步在水利感知、水利工程控制等领域推广应用。

摘要:地下水水位自动监测仪器需要定期通过人工测量地下水水位埋深的方法进行比测校准，悬锤式水位计是最常用的人工测量仪器，可用于比测校准，故悬锤式水位计测量准确性会直接影响自动监测仪器测量数据的准确性。通过研究悬锤式水位计的结构组成与工作原理，分析导致测量误差的影响因素，提出 1 种基于稳定测量液面的悬锤式水位计零值误差检定方法，并对基于该方法研制的检定装置进行试验验证。试验结果表明：本检定方法相较于用游标卡尺检定更符合悬锤式水位计的实际应用场景，装置的测量结果不确定度满足悬锤式水位计零值误差的检定校准要求，将有效提升悬锤式水位计零值误差检定校准的适用性和准确性，为悬锤式水位计零值误差的检定和校准提供较新的方法与手段，具有很好的实用性。

摘要:为探求在线流量测验精准度高且方便安装和维护的可靠方法，探索使用浮体安装 ADCP 垂线法在线流量监测新技术，根据河道水力特征及中泓两侧的 2 条垂线流速计算流量。在对中下游河道进行在线流量监测时，使用基于能坡原理构建流量计算模型的双垂线法，采用 ADCP 航标灯浮体安装增强双垂线法在线流量监测的适应性。 在不同类型水文站的比测分析结果表明方法可行，且在感潮、航运、闸坝、地涵、大型泵站及河道弯曲等复杂条件的测站运用效果良好，可为中下游河道在线流量测验方法提供参考。

摘要:针对当前小型水库在防洪方面存在的设计标准低、设施老化、监测预警系统薄弱、防洪调度不科学、信息不对称和综合防洪措施缺乏等问题，以岱山县为研究区，全面分析岱山县小型水库防洪体系现状及优化需求，构建小型水库动态纳雨能力分析模型，开发小型水库预警系统。结合气象预报降雨或监测降雨分析，对全域水库纳蓄能力进行动态计算，形成集气象预报、水库实时监测、水库泄流等预警相结合的多阶段预警体系，能够有效提高水库纳蓄预警水平，实现岱山县水库精准统筹管理与风险管控闭环，也为其他小型水库防洪工作提供参考和借鉴。

摘要:为提升水污染溯源智能化水平，转变水环境治理模式，从而高效精准地防治水污染，深入调研杭州市某区域的排水设施及管理现状，开发融合物联网、GIS 和互联网等技术的数字化平台。对排水系统和用户信息进行综合管理、分析及可视化展示，实现水污染提前预警、自动溯源和影响评估等功能。数字化平台已成功生成上万条预警信息，不仅为水污染的精准溯源和偷排漏排现象的快速识别提供技术支持，也为预警分析雨污混接问题奠定基础， 标志着水环境治理向预警监控和精细化管理的重要转变。

摘要:为促进水利数据中心运行维护管理规范化、高效化和智能化，针对异常发现不及时和监控数据利用不足等问题，研发设计水利数据中心运行维护管理系统。主要通过对不同设备的数据采集、统一监控，实现集 IP 网络、IT 基础设施、网络安全、动环及安防等监控于一体的江苏省水利数据中心运行维护管理，通过单点登录、分区域管理和分角色授权等方式，向运行维护人员提供个性化和可视化的工单处理、异常告警、报表统计、性能分析等功能，运行维护人员可根据监控数据提前发现潜在故障，有针对性地进行预防性维护，有效降低故障发生率，从而实现江苏省水利数据中心运行维护管理的全面管控和高效运行维护目标。