摘要:地下水监测由于存在站网分布不均、密度不足、指标单一等问题，尚不能全方位支撑最严格水资源管理要求。为实现地下水全要素、全周期监测，基于数字孪生水利框架研究提出构建地下水“天空地水工”一体化监测感知体系，从宏观、中观和微观 3 个尺度对感知体系进行定义，从时间、空间、数据、业务、管理 5 个维度强调不同尺度数据融合使用的方法和要求，并提出着力构建地下水数据底板、充分整合创新、数据共建共享是构建感知体系的关键技术路径，地下水流场绘制、超采综合治理和早期预警是构建感知体系的典型应用场景。依托数字孪生流域、数字孪生水网、数字孪生工程，以及国家地下水监测二期工程等国家重点项目，加快构建地下水“天空地水工”一体化监测感知体系，可为地下水各类业务场景提供全方位技术支撑。

摘要:为实现数字孪生万家寨水库冰凌发展过程模拟预演功能，将 BIM、倾斜摄影等模型与 GIS 场景进行多源地理空间数据融合，构建万家寨库区全要素数字化场景。基于水库回水区水-冰动力耦合模型预报预警计算结果， 将地理空间、气象水文、凌情预报等数据与水库回水区冰水动力学数学模型进行耦合计算，模拟水库水位、流量、表面冰、地形等不同组合条件对冰凌堆积的作用。通过冰水动力学理论和虚幻引擎 + GIS 引擎融合的方式，将冰凌发展过程数据在模拟仿真场景中进行预演，实现将水库回水区冰凌发展过程二维模拟数据在数字孪生三维场景中的映射与表达，为万家寨库区防凌调度“四预”功能提供高水平信息化支撑。

摘要:为提升宁波水网精细化、精准化调度水平，针对宁波降水分配不均及弃水资源开发利用程度较低的问题， 基于甬江流域数字孪生水资源管理与调配和智慧水利已有基础，在“两纵四横”水资源配置主骨架下，以宁波“库群互联”的城区供水网为切入点，搭建“南水北调、东西互济”的现代化水网。运用大数据分析和智能模型决策算法等技术手段，构建安全运行监视、联合调度决策、日常业务管理、应急事件处置的智能应用体系，并开展用水预算管理探索。经实际运行测试，智能应用体系可均衡各水源蓄水率，实现水源总蓄水能力的相对最大化，挖掘并利用水资源千万立方米以上，有效保障城区供水安全。研究成果可为宁波水资源可持续利用和水网智能化管理调控提供有力的技术支撑，为其他地区探索水网水资源优化调度提供可借鉴的经验。

摘要:为提升水利数据的可共享性、真实性、一致性和可追溯性，结合知识图谱和区块链技术，提出一种新的水利要素知识生产和共享方法，设计整合多源异构数据的知识图谱框架，利用区块链技术进行数据确权、交换和流转， 实现数据信息的可信管理和安全共享。通过举例分析，阐释知识图谱结合区块链技术在数据监测、采集、传输、交换等过程中提高效率和可靠性的方法，围绕数据可信和安全共享与易溯源需求，基于 Hyperledger Fabric 组件设计监测数据的区块链管理系统，并初步实现区块链用户管理、文件操作管理、区块链信息浏览等功能。研究成果可为水利数据安全共享和业务管理能效提升提供技术支撑和应用参考。

摘要:气候变化与人类活动对渭河源区径流量产生较大影响，为研究主要影响因素，采用距离倒数法、有序聚类法、累积斜率变化率等方法，对降水径流关系、径流量变异、气候变化与人类活动对径流影响量进行研究。结果表明：降水与径流在年内分配上相关性较好，年际变化相关性较差，1980—2022 年间降水量整体呈微弱增加趋势，径流量整体呈不显著的减小趋势；径流量在 1993 年出现显著变异，径流量减少 2.01 亿 m3；气候变化对径流量的影响贡献率为 31.6%，人类活动对径流量的影响贡献率为 69.4%，人类活动是渭河源区径流量减少的主导因素。研究结果可为区域水资源规划、生态环境治理等提供主要的参考依据。

摘要:随着工业水系统智能化的发展，对运行安全与稳定的需求也日益增加，异常检测成为关键的研究方向，深度学习凭借在动态环境中的建模优势，逐渐成为异常检测的重要技术。综述深度学习在工业水系统异常检测中的应用，分别从有监督、半监督、无监督和自监督 4 个角度分析深度学习在工业水系统领域的研究进展，重点介绍 AnomalyTrans、DCdetector 和 THOC 等模型的特点及适用场景，并通过实验对比 9 种异常检测算法或模型，评估各算法或模型在工业水系统数据集中的表现。结果表明：深度学习算法在工业水系统中检测准确率整体优于传统的统计与机器学习算法，表现出更强的鲁棒性和更高的检测精度，其中 AnomalyTrans 模型适用于高稳定性场景， DCdetector 模型在资源受限环境中表现突出，THOC 模型在实时性和低计算开销的应用中具有显著优势，证明深度学习在不同规模工业水系统中的实用性，为工业水系统安全防护工程的落地提供创新路径。

摘要:随着气候变化与人类活动的加剧，径流序列稳定性遭到破坏，为解决径流准确预估难的问题，收集黄河上游 10 个气象站的月气象、唐乃亥水文站月径流量、7 个 CMIP6 的 GCM 输出等数据，利用统计降尺度方法对 GCM 数据进行降尺度处理，采用支持向量机、多元线性回归和随机森林 3 种机器学习模型模拟历史径流，经对比分析后选择随机森林模型预估未来不同气候情景下的黄河上游径流变化。结果表明：3 种机器学习算法都能够较好地模拟月径流量，但对几处径流峰值的模拟效果较差；在未来远期（2070 年后）SSP5-8.5 情景下的径流量明显高于 SSP2-4.5 气候情景。年径流量呈现明显的增加趋势，且 SSP5-8.5 情景下增加趋势更为显著，增加速率约为 1.92 m³ （s·a），高于 SSP2-4.5情景下的 0.94 m³/（s·a）。气温升高致使冰雪融化提前发生，黄河流域未来降水增加趋势明显。研究成果可为不同气候情景下径流预估工作提供参考。

摘要:为提升中小河流防洪减灾能力，提出中小河流淹没计算及影响分析方法，采用一维河道水动力模型和 GIS 空间分析技术，形成流域淹没及社会经济影响的快速分析方法和防洪情景库构建框架。以浙江省北苕溪流域为研究对象，计算各设计频率下河流沿程水位及流量等特征值，基于 GIS 分析洪水淹没面积，结合承灾体社会经济和人口分布调查，识别高风险区域，制定疏散路线，优化防洪调度策略，最终形成北苕溪流域防洪情景库。研究成果可为中小河流防洪规划编制、监测预警、应急响应、灾后评估等防灾减灾工作提供信息支撑。

摘要:针对近年来多地洪水频发的现状，梳理北京市水文总站雨水情监测预报“三道防线”建设技术和设备的应用情况，以及“三道防线”建设推进工作内容，重点介绍测雨雷达、山洪预警哨兵、水文监测侧扫雷达、北斗巡检设备等的技术原理和特点及应用前景。这些技术和设备既起到雨水情监测预报“三道防线”建设示范引领作用，又能提升预报、预警、预演、预案能力，可为洪水灾害防御、水资源管理与调配等业务的决策管理提供基础支持。

摘要:随着中国筑坝技术的迅猛发展，传统测量手段难以满足高堆石坝内部变形监测的技术要求，亟须改进坝体内部变形监测技术。采用二维变形一体化分布式监测技术，将相邻测点间的水平位移和沉降变形转化为监测单元内部的光纤应变，在不同条件下开展多种二维变形调节状态的室内测试，对比 V型和 X 型 2 种光纤布设工艺的监测效果，2 种布纤方式下 47 组试验测得的监测单元水平位移和沉降值绝对误差均为毫米级，且 X 型布纤测试结果水平位移和沉降值中误差更小。分析实际堆石坝工程案例的内部变形观测资料，开展室内断面连续监测模拟试验， 2 种布纤方式下的室内二维变形一体化监测试验结果与现场实测堆石坝内部变形数据的曲线形式均有较高吻合度。研究结果可提高二维变形一体化分布式监测技术的精度，验证光纤保护结构的可行性，为该技术应用于堆石坝内部变形监测提供参考。

摘要:针对长江水文应用系统中用户数据资源分散和认证方式多样引发的信息安全问题，为提升数据管理的安全性和一致性，设计并实现一种基于 Lambda 架构的全局统一的身份认证系统。制定规范的应用系统接入标准，优化用户和应用的全生命周期管理；通过整合跨行业异构系统，集成多源用户数据，满足应用系统对细粒度管理的需求；基于 Lambda 大数据架构，实现流处理数据与批处理数据的分离处理，大幅提高数据处理效率，并支持系统的高并发性；同时，针对用户权限管理，提出一种基于数据特征的权限分配推荐算法，为企业级应用中的用户鉴权和数据管理提供新的解决思路。统一的身份认证系统设计可为水文行业的用户信息治理提供创新性解决方案，不仅提高数据的安全性和一致性，还为长江水文应用系统的高效管理和跨行业整合奠定坚实基础。

摘要:为解决温州地区级智慧水利建设过程中软件系统多、数据孤岛多、数据不共享、业务不协同等问题，以浙江省数字化改革为契机，梳理核心业务，采用以数据治理为核心的统一构架、迭代升级已有系统、制定规范标准等措施，构建完成温州市水利“1 + 6 + X + Y”智慧水利体系，横向协同气象、生态环境、应急等部门的数据及业务，纵向协同打通省水利厅“九龙联动治水”和各县市区水利局的数据和业务，多目标建成包含水灾害防御、水资源保障、 水事务监管、水发展规划、河湖库保护、水政务协同六大核心业务 20 余项子应用于一体的温州市水平台。研究成果在防汛防台、水资源管理、河湖管理等水利业务工作中得到充分应用，取得较好的社会和管理效益，建设思路、方法、框架、技术和路径，可为国内其他各级水行政部门推进智慧水利建设提供借鉴。

摘要:传统水利水电平台在设计及开发过程中敏捷性不佳，且开发周期长，耗费人力物力较高，亟须设计开发一款针对水利水电一体化平台、涵盖大量预定义组件库的可视化编程平台。使用最新的前后端技术及符合特定需求的代码生成器开发低代码平台，并结合人工智能技术实现对水利水电智能监测一体化平台整体架构与主要功能的快速开发。相较传统的系统开发方式，低代码平台不仅拥有开发周期短、门槛低等特点，还能优化水电、水情、大坝等一体化平台子系统的开发流程，提高组件代码的复用性，提高水电站监测工作的效率与效果，为水电站监测系统发展提供参考。

摘要:水质监测评价是水环境管理的重要手段，涉及自动、手动等不同监测方法，产生大量不同来源、尺度的监测数据，亟须充分融合运用多源水质监测数据进行更加智能的自动化评价分析计算，进一步满足水环境精细化管理需求。设计多源水质监测数据融合规则，构建断面、河流多粒度水质评价模型，建立基于 WebGIS 的水质监测评价可视化系统，实现自动、手动监测等多源水质监测数据的自动化有序融合、水质自动化评价计算、水质监测一张图展示、多源监测信息一体化管理、多尺度水质矩阵图及多维度指标变化趋势分析可视化等，可为水质监测评价分析管理工作提供可靠的数据和平台支撑。

摘要:针对无资料地区设计径流计算过程中存在的资料查找繁琐、参数选取不准确、计算结果易受人为因素影响、计算效率低下等问题，探讨构建快速计算系统的方法和路径。以无资料地区设计径流快速计算为目标，充分利用现代信息技术的优势，基于 C# 编程语言，通过程序流程制定、计算逻辑设计、结构框架搭建、功能模块划分、数据库设计等一系列建设工作，开发设计径流快速计算系统。应用结果表明：设计径流快速计算系统系统具有方便快捷、计算结果准确等特性，能够较好地满足设计径流计算的需求，为水利工程规划设计提供有力的算力技术支撑， 为无资料地区水文水利快速计算能力的构建提供新思路和方法。

摘要:针对百色水文中心原有 H-ADCP 在线流量监测站由 2 个公司承建，入库后的水位、流量等信息存在互不兼容的问题，为便于开展水文情报预报工作，开发 H-ADCP 在线流量监测信息集成系统。信息集成系统自定义 H-ADCP 水情数据表 ST_ADCP_R，独立设立信息接收处理服务器，通过对一类在线流量监测站的空闲通信通道进行调整，将监测信息发送到信息接收服务器进行接收处理后存入 ST_ADCP_R，对另一类在线流量监测站开发相应数据导入程序，将实时数据导入 ST_ADCP_R。再开发在线信息接收、水情信息入库、查询分析等接收与处理软件，实现对所有在线流量监测信息的查询分析。信息集成系统 1 年多运行的实践证明，系统稳定性良好，可明显提升百色水情服务防汛抗旱能力。