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数字孪生水利工程数据中心超融合架构研究
2024(6):1-5, DOI: 10.19364/j.1674-9405.2024.06.001
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。
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青铜峡灌区河西总干渠水资源调度与三维仿真关键技术
2024(6):6-13, DOI: 10.19364/j.1674-9405.2024.06.002
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。
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数字孪生峡江水利枢纽水泵机组预测性维护关键技术研究及应用
2024(6):14-22, DOI: 10.19364/j.1674-9405.2024.06.003
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。
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贺兰山东麓典型流域山洪模拟及预报预警模型构建与应用
2024(6):23-28, DOI: 10.19364/j.1674-9405.2024.06.004
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。
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我国海岛小流域防洪“四预”模型研究
2024(6):29-34, DOI: 10.19364/j.1674-9405.2024.06.005
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。
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数字孪生飞云江流域防洪“四预”应用建设研究
2024(6):35-40, DOI: 10.19364/j.1674-9405.2024.06.006
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。
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基于GIS技术的城市内涝风险孪生应用构建方法研究
2024(6):41-45, DOI: 10.19364/j.1674-9405.2024.06.007
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。
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Ka高通量卫星通信水利应用关键技术研究
2024(6):46-54, DOI: 10.19364/j.1674-9405.2024.06.008
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。
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水利部网络威胁情报中心研究与应用
2024(6):55-60, DOI: 10.19364/j.1674-9405.2024.06.009
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。
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长江委网络安全集中管控平台建设与应用
2024(6):61-65, DOI: 10.19364/j.1674-9405.2024.06.010
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。
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江西省水利专网中密码支撑服务平台架构设计研究
2024(6):66-70, DOI: 10.19364/j.1674-9405.2024.06.011
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。
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悬锤式水位计零值误差检定方法研究与应用
2024(6):71-74, DOI: 10.19364/j.1674-9405.2024.06.012
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。
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浮体安装ADCP垂线法在线流量监测适用性分析
2024(6):75-81, DOI: 10.19364/j.1674-9405.2024.06.013
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。
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基于动态可纳雨量的小型水库预警系统研究
2024(6):82-85, DOI: 10.19364/j.1674-9405.2024.06.014
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。
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水污染溯源管控数字化平台设计与实现
2024(6):86-91, DOI: 10.19364/j.1674-9405.2024.06.015
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。
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水利数据中心运行维护管理系统设计与实现
2024(6):92-96, DOI: 10.19364/j.1674-9405.2024.06.016
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。
数字孪生水利建设示范工程
信息资源开发利用
网络安全
自动化测控
系统建设
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城市洪涝智治中数字孪生技术的应用——以滨江区数智治水系统为例
2024(2):29-35, DOI: 10.19364/j.1674-9405.2024.02.005
摘要：
针对城市洪涝防治中的涝前感知精度不足、涝时处置效率不高、涝后分析深度不够等难点，基于数字孪生技术建立包含孪生数据映射、数学模型推演、虚实交互防治、智能服务联动等模块的滨江区数智治水系统，用于滨江区洪涝智治。结合涉水监管数据，构建物理滨江区，包括地形地貌、河道水体、雨水管网、排水设施、监测设备、积水点在内的孪生数据映射，构建虚拟滨江区的模型化表达，完成洪涝发生事前、事中、事后阶段物理滨江区与虚拟滨江区之间的双向映射和交互防治，并对滨江区洪涝过程进行预演，实现对滨江区洪涝灾害的自动监测预警，形成洪涝应急处理预案。系统上线以来，滨江区洪涝处置耗时缩短 50%，排水效能有明显提升，严重积水点减少 60% 以上，能够推动跨部门协同治理，提升城市洪涝防治能力。
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水库预报调度模型应用研究
2023(3):52-56, DOI: 10.19364/j.1674-9405.2023.03.010
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。
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基于BIM+GIS的水库三维数字资产构建与应用
2024(2):36-41, DOI: 10.19364/j.1674-9405.2024.02.006
摘要：
随着水利行业的数字化转型，数据的资产价值日益凸显，BIM 和 GIS 数据是工程数字化的重要成果，也是宝贵的三维数字资产。以朱溪水库为例，研究 BIM 和 GIS 数据生产的优化方法，提出一种 Civil 3D + Revit + Dynamo多软件联合运用的大坝参数化建模方法，重复机械的建模工作由程序自动完成，提升水库建筑物 BIM 建模效率和质量；利用机载激光雷达采集库区地形，借助专业软件高效处理，得到地面点云和高分辨率数字高程模型；依托BIM + GIS 技术，经过数据轻量化、坐标配准和渲染发布，构建精准映射实体工程的数据底板和可视化场景，形成水库三维数字资产。在此基础上，拓展研究点云复核算量、BIM + VR 指导施工、设备运行工况可视化等应用场景，对水库数字资产的研究与实践具有借鉴意义。
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基于云河地球平台的数字孪生小浪底水利枢纽工程防汛调度系统建设
2024(2):80-86, DOI: 10.19364/j.1674-9405.2024.02.014
摘要：
小浪底水利枢纽作为水利部数字孪生水利建设的首批试点工程，建设好数字孪生小浪底水利枢纽工程意义重大。以具有自主知识产权的云河地球数字孪生平台为建设载体，研究数字孪生小浪底水利工程数据底板构建、水利专业模型融合、可视化模型三维可视化表达等关键技术。聚焦小浪底水利枢纽防汛调度业务，在充分需求分析、完善原型设计基础上，研发数字孪生小浪底水利工程防汛调度业务平台，将小浪底水利工程雨水情监测、汛期调水调沙、库区淹没分析等“四预”业务在云河地球数字孪生平台进行三维可视化表达，在实际应用中能够对小浪底水利枢纽真实情况高仿真模拟，取得良好的应用效果。
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时序InSAR技术在水库监测中的应用研究
2024(2):42-46, DOI: 10.19364/j.1674-9405.2024.02.007
摘要：
针对 InSAR 变形监测成本低、广域普查的特点，利用 Sentinel-1A 影像，对洛阳市某水库蓄水初期进行时序 InSAR 变形监测。经过变形监测将研究区划分为 4 个滑坡隐患区及 4 个城镇疑似沉降区，采用遥感普查+重点监测方案，对库区进行拦水坝变形分析、地质灾害高发区普查、城镇地表变形监测，最后整体评估水库蓄水工程对城镇地质扰动的影响。结果表明：2020—2021 年水库拦水坝中部为形变显著区，2 年间最大累计变形为54.1 mm，两侧变形数值呈对称状分布，符合迎水压力结构受力特征；水利工程建设对周边城镇的扰动几乎可以忽略不计，测区内整体呈稳定状态。时序 InSAR 技术非接触式监测地表地物变形，可为水库巡检预警机制提供新的技术方案。
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数字孪生飞云江流域水利知识平台建设研究
2024(1):73-77, DOI: 10.19364/j.1674-9405.2024.01.014
摘要：
为提高飞云江流域智慧管控风险能力，根据数字孪生流域知识平台建设要求，以知识图谱为技术框架，引入机器深度学习技术，融入流域预报调度业务规则、历史典型场景洪水模式和专家预报经验等知识，通过图模型可视化处理，将知识以图数据模式进行存储，建立流域业务规则库、历史场景库、专家经验库和知识图谱库。利用图计算引擎管理和驱动知识，对流域特点、水利对象关联关系、业务规则等水利知识，进行挖掘提炼、归类组合、智慧管理和集成应用，构建基于水利知识图谱的数字孪生流域知识平台。数字孪生飞云江流域水利知识平台具有智能匹配、智慧推荐、全景推演等特点，可支撑流域防洪“四预”业务，提升流域风险与调度决策全流程数字化、智慧化、 精准化水平，为其他水利知识平台建设提供经验借鉴。
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基于科学知识图谱的洪水预报研究演化分析
2024(3):45-50, DOI: 10.19364/j.1674-9405.2024.03.008
摘要：
为进一步分析我国洪水预报领域研究演化进程，辨识领域知识结构框架，以中国知网洪水预报核心期刊文献数据为研究对象，利用 Citespace 及 VOSviewer 软件绘制科学知识图谱，对文献发文量、研究机构、研究者、文献关键词进行统计分析。结果表明：洪水预报研究经过多年发展，研究机构形成多强共存、以强带弱的良好局面，不同研究团队间交流学习日益深入，文献关键词演进历程表明领域研究重点逐渐向资料缺乏的中小河流汇聚；并利用精细化模型实现洪水全过程模拟，能有效增加洪水预报精度，降低洪水灾害发生风险，为后续相关研究提供借鉴与参考。
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数字孪生水利建设中应把握的重点和难点
2023(3):1-7, DOI: 10.19364/j.1674-9405.2023.03.001
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。
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水库洪水预报-调度-演进一体化模型研究及应用
2024(1):89-94, DOI: 10.19364/j.1674-9405.2024.01.017
摘要：
我国东南沿海地区受梅汛和台风暴雨影响，洪水灾害频发。水库作为重要的防洪工程措施，精准预报、有效调度对于防御洪水及降低洪水风险具有重要意义。针对东南沿海地区水库下游防洪风险问题，以温州市泽雅水库为研究对象，采用三水源新安江模型、马斯京根河道演算、水库调度模型、一/二维水动力串联耦合模型，构建水库预报-调度-演进一体化模型。建成的一体化模型集成接入泽雅智慧水库平台，推动水库防洪业务数字化转型。 历史洪水模拟结果表明：泽雅水库洪水预报、防洪调度及下游洪水演进模型能够满足水库保护下游城镇安全的要求，有助于提高水库洪水预报调度科学化、数字化、精细化水平。
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数字孪生水网(杭嘉湖平原)综合应用研究
欧阳宁雷，陈杭，顾凯，柳涛，杜娟，吴尹霞，许潇杰，王凯，勾鹏
2023(5):7-13, DOI: 10.19364/j.1674-9405.2023.05.002
摘要：
嘉兴市位于太湖流域下游杭嘉湖平原，针对区域内水情多变、洪涝多发、水资源供需矛盾突出等问题，为加强洪涝灾害风险防控，强化水资源监管，优化水资源利用，开展数字孪生平原水网综合应用研究，通过模型分析、功能调用、服务调用、数据融合共享等方式，对雨水情监测、水利工程管理、防汛形势研判、联合调度等模块进行集成， 实现对全域水灾害、水环境的预报预警和预演预案功能。系统运行结果有效提高区域内水灾害监控和态势分析能力，加强洪水风险的统筹管控，增强市、区、县水利工程的协同调度能力。实现由经验防御到智慧防御的转变，最大化地发挥水利工程的排涝调度效益，提升区域整体的防洪排涝和水环境改善能力。研究具有平原区河网数字化改革建设的典型性、代表性，可为全国水利数字化改革提供可复制、参考的经验。
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我国智慧水土保持数字化场景组成及其设计探讨
2023(3):36-39,51, DOI: 10.19364/j.1674-9405.2023.03.007
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。
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流域防汛智慧化总体框架建设及实施路径研究
2024(2):1-7, DOI: 10.19364/j.1674-9405.2024.02.001
摘要：
为大力推进智慧水利和数字孪生流域建设，在防洪减灾领域需要构建流域防汛智慧化总体框架并研究实施路径，进而推动新阶段水利高质量发展。分析流域防汛智慧化建设过程中涉及的防汛业务应用智能化水平和应用系统建设水平等现状，从打造智慧化防洪“四预”体系、建设“三算”能力提升体系等方面构建我国防汛智慧化总体框架，并从优化提升洪水监测预报能力、加强洪水模拟推演和防洪调度模拟仿真技术应用、提升洪水风险管理与科学精准决策能力等方面提出具体实施路径。研究成果能为水利部门开展智慧化流域防洪业务、流域防洪规划修编提供技术支撑和对策参考。
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数字孪生太浦河防洪及供水“四预”业务应用设计与实现
2023(4):1-6, DOI: 10.19364/j.1674-9405.2023.04.001
摘要：
针对太浦河防洪及供水保障数字孪生系统建设要求，基于 UE 引擎、GIS、无人机航拍数据、监测信息及共享信息等多源异构数据构建平原感潮地区数据底板；通过太浦河模型平台和可视化引擎，形成以事件为驱动的太浦河防洪及供水预报、预警、预演、预案的“四预”孪生系统，并建立太浦河历史水情、雨情、工情、水质等信息与调度预案方案间的映射关系，关联提示方案预案并实现智能推荐应急处置。场景化构建太浦河防洪及供水“四预” 全过程，服务太浦河综合调度需要，可为平原感潮地区数字孪生“四预”业务应用建设提供案例参考。
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《数字孪生水利工程建设技术导则(试行)》解析
2022(4):1-5, DOI: 10.19364/j.1674-9405.2022.04.001
摘要：
2022 年 3 月 30 日，水利部印发《数字孪生水利工程建设技术导则(试行)》，以指导数字孪生水利工程建设。从数字孪生水利工程建设的重要性、内涵、框架，以及数据底板、模型库、知识库、孪生引擎、监测感知、通信网络、工程自动化控制、工程安全智能分析预警、网络安全体系、运维体系等数字孪生水利工程重点内容进行解读，并对建设指标适用情况和共建共享要求进行说明。
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水利水电工程运行系统架构研究与应用
2024(4):92-98, DOI: 10.19364/j.1674-9405.2024.04.017
摘要：
在当前高质量发展背景下，水利水电工程运行管理的系统性和智能性不足已逐渐成为制约水利水电行业工程运行信息化水平提升的因素。采用递进分析法，面向运行管理业务，从水利水电工程任务及功能出发，梳理业务流程，建立运行管理系统架构，提出由计划、调度、操作、保障、供给、监管协同构成的业务架构，并进一步提出相应的运行系统总体、技术和安全等架构，给出新集水电站运行管理系统开发案例，阐述在总体、技术和安全架构下面向运行管理业务创建系统的技术路线，以及实现的具体功能，可为水利水电工程运行期信息化、数字化、智能化总体策划及实施提供参考。
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面向防洪“四预”的闽江水口洪水预报调度系统建设与应用
2024(3):84-89, DOI: 10.19364/j.1674-9405.2024.03.015
摘要：
为提升闽江水口流域防洪调度水平，建设闽江水口洪水预报调度系统。系统利用开放式的设计理念，采用B/S 系统结构开发，融合多源降雨数据，集洪水预报与防洪调度为一体，提升洪水预报精细化水平和水工程联合调度能力。采用多源降雨信息融合技术，集成洪水预报模型库，构建流域洪水预报方案，开发流域智能化运行平台，实现流域多源降雨信息共享应用、洪水滚动预报、智能调度，延长洪水预报预见期，提高预报精度。系统已应用于闽江水口电厂，可提高水电站洪水防御能力和水能利用效益。
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科学测算运维经费,助力水利网信可持续发展
2024(4):88-91, DOI: 10.19364/j.1674-9405.2024.04.016
摘要：
为支持水利网信可持续发展，推动新阶段水利高质量发展，研究水利信息系统运维经费的科学测算体系。回顾水利信息化运维经费管理的发展历程，介绍《水利信息系统运行维护定额标准》《水利信息系统运行维护规范》2 个标准构成的运维经费测算体系，经过实际运维经费测算应用，发现原有的运行维护定额标准在新形势下存在不适应性，因此，对运行维护定额标准进行修订，修订后的定额标准更为全面，能反映不同运行维护服务等级的要求，并强化资源整合共享和网络安全。科学测算体系的建立和推广可有效解决经费不足的问题，保障运行维护工作的有序开展，助力水利网信可持续发展，未来运维经费测算需要考虑通货膨胀、资源成本上涨和设备服务寿命延长等相关内容。
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数字孪生滦河工程“四预”平台建设研究
2024(3):72-78, DOI: 10.19364/j.1674-9405.2024.03.013
摘要：
针对滦河历史洪水灾害频发情况，为提升滦河水灾害防御能力，实施数字孪生滦河工程“四预”平台建设。结合滦河流域洪水特点，基于数字孪生、数字映射、大数据、云计算、物联网等先进技术，以三维数字孪生场景为数据底板，水文计算模型为算力，提升流域防洪“四预”能力为目标，开发“四预”平台和滦河智慧“四预”大屏，实现历史演变、实时监控、趋势研判 3 个不同时间维度的功能递进展示。“四预”平台包含信息化基础设施、数字孪生平台、业务系统 3 个层级，通过构建流域洪水“天空地”一体化监测体系，共享补充流域下垫面、数字地形、影响区域经济社会等数据，形成流域防洪数字孪生场景，开展超前模拟仿真推演，实现洪水预报、预警、预演、预案功能。数字孪生滦河工程“四预”平台建设完成后，将滦河流域“七一三”洪水的水文监测和工程调度资料输入系统进行验证，计算成果可靠，可为滦河流域防洪安全提供有力保障。
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国家地下水监测工程(水利部分)数据交换关键技术
2024(4):71-74, DOI: 10.19364/j.1674-9405.2024.04.013
摘要：
以水利行业典型的四级（水利部—流域—省—地市）交换应用场景，以及水利部和自然资源部两部地下水监测数据实时交换共享的应用场景为基础，针对水利行业复杂网络条件下海量数据长距离实时和跨部委海量异构数据可信等交换需求，提出多源数据长距离传输适配对接、海量数据交换分布式协同调度、基于安全隔离网闸双向可信交换和两部海量异构数据融合共享等 4 项技术，从核心结构和原理层面对技术进行总结，并基于实际运行经验提出下一步升级建议。目前，4 项技术在国家地下水监测工程（水利部分）中普遍应用及推广，应用结果表明：数据交换关键技术可实现复杂条件下的数据交换与共享，以及两部国家地下水监测数据的实时汇集、上报、共享和交换，并为地方地下水监测站数据汇交至流域分中心和国家中心提供技术支撑。
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主管单位：中华人民共和国水利部
指导单位：水利部网络安全和信息化领导小组办公室
主办单位：水利部南京水利水文自动化研究所
主编：蔡阳
电话：025-52898331
邮箱：slxxh@nsy.com.cn 或 slxxh@mwr.gov.cn
ISSN：1674-9405
CN：32-1819/TV
邮发代号：28-413
刊期：双月刊（1983年创刊）
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