• 水利信息化
期刊简介
经主管单位水利部和新闻出版总署的批准,自2010年4月起《水利水文自动化》更名为《水利信息化》,指导单位为水利部网络安全和信息化领导小组办公室,主办单位为水利部南京水利水文自动化研究所。《水利信息化》期刊是我国水利系统唯一的信息技术综合性科技期刊,以服务水利行业信息化建设为宗旨,紧紧围绕水利信息化建设的主要任务,权威发布水利信息化建设政策、法规和标准,及时介绍水利信息化建设的经验和成果,介绍国内外信息化建设现状及信息技术发展趋势,敏锐追踪信息化建设热点、难点和焦点,推动信息化技术在水利行业的应用,促进水利现代化水平的快速提升。加强水利信息化的宣传工作,传达水利信息化政策,普及信息化知识,促进水利信息化理论研究和学术交流。 查看全部
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      数字孪生
      • 数字孪生流域水文映射研究与实践

        陈胜,赵梦杰,王海军,喻海军,刘业森

        2026,34(3):1-6, DOI: 10.19364/j.1674-9405.2026.03.001

        摘要:

        为研究水文映射的建设内容和相关特点,选取东汶河流域作为试点流域进行水文映射相关技术和“四预”应用,以及水文映射相关流域数据底板构建、分布式水文模型搭建、水文水动力耦合等技术研究,并开展数字孪生流域水文映射“四预”应用研发。通过分布式水文模型更加精细、准确地模拟流域的水文过程,通过分布式水文模型和水动力模型的耦合更加客观地演算河道洪水的演进过程,数字孪生流域水文映射“四预”应用涵盖水文业务工作的测报、预报和预警的重要工作环节,对实际水文业务形成支撑和提升作用。通过东汶河数字孪生流域水文映射研究与实践,初步勾画水文映射的建设内容及形成相关技术成果。

      • 面向数字孪生水利的动态矢量切片服务关键技术与应用

        李家欢,陈捷,张文,邱志章,付建德

        2026,34(3):7-13, DOI: 10.19364/j.1674-9405.2026.03.002

        摘要:

        随着数字孪生水利体系建设的全面推进,水利业务系统对海量空间数据动态渲染的需求日益迫切。传统基于WMS协议的栅格切片方案在面向全国尺度水系数据时,存在切片预生成周期长、动态属性无法实时更新、高并发场景服务器负载过高等问题。提出一种面向水利业务的高性能动态矢量切片系统,以PostGIS空间数据库和Martin切片服务器为核心技术栈,针对全国14万条河流线、9.5万座水库点、7000余处灌区面等要素,设计并实现请求驱动型动态切片生成算法、基于地理空间范围的多级LRU缓存策略及属性动态注入机制。在理论层面,对切片生成时间复杂度和缓存命中率进行形式化建模,并通过实验验证模型的预测准确性;在工程层面,完成在水利部数字孪生平台的生产部署,支撑流域防洪、河湖管理等业务高并发地图场景应用。

      • 《水利感知网技术蓝皮书》解析

        蒋新新,李聂贵,包鑫如,杜红娟

        2026,34(3):14-21, DOI: 10.19364/j.1674-9405.2026.03.003

        摘要:

        水利感知网是智慧水利体系的核心信息化基础设施,是数字孪生水利体系实现“四预”功能的算据底座。从发展背景、整体架构、建设路径3个维度解析《水利感知网技术蓝皮书》,通过梳理政策牵引、行业需求与技术驱动,分析感知站点、感知联接、感知平台3层架构的功能定位与设计逻辑,探讨感知站点全覆盖、感知联接灵活组网、感知平台分级部署等建设策略。结果表明:水利感知网的3层架构使“感、接、算、传”功能下沉至感知站点层,感知联接层保障传输可靠性,感知平台层以分级部署、弹性扩展构建数据汇聚中枢,有效规避分散建设导致的资源浪费;建设路径涵盖感知站点全覆盖与感知装备效能提升、因地制宜组网与边缘算网协同、平台分级部署与资源池化等关键举措。蓝皮书首次定义水利感知基础设施数智化参考架构,为全行业感知能力从分散粗放向统一集约、从单点监测向“天空地水工”多维协同演进提供顶层设计参考。未来需要在规划设计同步、示范标准并行与产业链协同创新等方面持续推动成果落地。

      • 小开河数字孪生灌区平台应用实践

        付文国,邱晨,朱召阳,王志浩,李凯,杨强强

        2026,34(3):22-29, DOI: 10.19364/j.1674-9405.2026.03.004

        摘要:

        为突破传统灌区管理瓶颈,推动灌区现代化转型与水资源集约节约高质量发展,围绕数字孪生技术在现代灌区管理中的应用展开系统研究,重点开展应用模式构建、实施路径探索及综合效益评估工作,并以全国首批数字孪生灌区试点山东省滨州市小开河灌区为案例开展实证研究。采用案例分析法、实证评估法,通过构建以“1+6+N”为核心架构的数字孪生平台,搭建“天空地水工”一体化智能监测网络,开发多模型协同模拟与仿真平台,建立基于数字孪生的智能调度与决策支持系统,实现对灌区水资源、工程设施、灌溉调度的全流程精准管控。应用实践表明:该平台显著提升灌区水资源管理效能,灌溉保证率提高约15%,灌溉水有效利用系数提升至0.65以上,年均节水约800万m³,成功实现灌区管理从经验管理到精准智能调控的转变。研究成果可为全国灌区现代化转型提供可复制、可推广的理论与实践参考。

      信息资源开发利用
      • 水利遥感数据多层次安全计算卸载系统设计与优化

        张皖博,王铭铭,刘斌斌

        2026,34(3):30-38, DOI: 10.19364/j.1674-9405.2026.03.005

        摘要:

        针对水利遥感数据海量增长导致的计算效率低下、实时处理要求高,以及传输过程中的数据安全隐患增加等问题,提出一种基于云-边-端协同的多层次安全计算卸载系统。构建涵盖卸载决策、传输功率提升与计算资源分配的联合优化模型,建立数据安全分级机制,将不同保密等级水利数据的安全需求转化为硬性卸载约束,旨在满足在最大容忍时延前提下最小化系统能耗与时延的加权总成本。鉴于该联合优化模型属于典型的非确定性多项式难度问题,提出一种改进遗传算法,引入自适应动态调整交叉变异概率策略和局部搜索机制,增强算法全局寻优能力。仿真实验结果表明,改进遗传算法能有效克服传统算法易陷入局部最优的缺陷,在严格保证涉密数据安全约束的同时,显著降低系统计算成本并提升处理效率。研究成果可实现水利数据处理性能与安全性的最佳折衷,为洪水监测、水资源调查等水利业务提供高效安全的技术支撑。

      • 山区小型水库施工导流方案多准则融合优化方法研究

        敖立飞

        2026,34(3):39-43, DOI: 10.19364/j.1674-9405.2026.03.006

        摘要:

        为解决山区地形狭窄及复杂地质条件下水库施工导流方案优选难题,开展导流多准则比选与量化优化研究。构建融合层次分析法(AHP)、模糊综合评价(FCE)与遗传算法(GA)的决策模型。利用AHP-FCE评价模型确定可行性、安全性等准则权重,并对明渠与隧洞方案进行量化评价,引入GA对优选方案断面进行全局寻优。结果表明:明渠导流方案综合得分为83.2分,优于隧洞导流的71.4分,确认为优选方案;经GA优化后,明渠底宽调整为1.75 m,渠深调整为2.35 m,混凝土方量减少12%,综合成本降低7.8%。AHP-FCE-GA融合模型能够实现施工导流从定性比选到定量参数优化的全过程科学决策。

      • 排洪工程质量与安全协同监督路径探析

        邹天勇

        2026,34(3):44-49, DOI: 10.19364/j.1674-9405.2026.03.007

        摘要:

        为提升中小型排洪工程质量与安全监督的科学性与智能化水平,解决传统人工巡检量化不足、协同性弱的问题,以贵州省瓮安县岩孔排洪工程为研究对象,通过层次分析法(AHP)确定权重,利用模糊综合评价(Fuzzy)量化不确定性,并利用深度神经网络(DNN)构建非线性决策模块,构建AHP–Fuzzy–DNN质量与安全协同监督模型。模型选取质量、安全、信息化与协同4个一级指标,基于124组监督样本完成模型训练。结果表明,协同监督模型对工程风险等级的预测准确率达92.6%,决定系数R2为0.926,排洪工程质量与安全协同监督综合评价指数均值为0.873,处于优良状态。研究可实现排洪工程监管的智能化、定量化与可视化,为水利工程数字化监管提供可行路径。

      • 靖远县“20250623”暴雨洪水分析

        赵永刚,吕明侠,吕柏

        2026,34(3):50-56, DOI: 10.19364/j.1674-9405.2026.03.008

        摘要:

        为研究气候持续变化背景下的暴雨洪水灾害事件特征,基于靖远县“20250623”暴雨洪水资料,分析降水强度、洪峰流量及重现期等关键参数。对短历时“20250623”暴雨洪水过程选取典型调查断面,综合运用暴雨洪水调查法、曼宁公式法、P-Ⅲ型频率曲线适线法和地区经验公式,并融合“空天地”感知体系、5 min雨量遥测、测雨雷达监测及数字孪生等信息化技术,辅以产汇流及下垫面影响分析,研究暴雨洪水成因及特征。结果表明:本场暴雨历时短、强度高,为非锋面雨,暴雨中心位于粮窖村;暴雨中心3 h降水量为50.2 mm,稀遇程度为10年一遇;暴雨(旱沟青杨村河段)形成的洪峰流量为199 m3/s,重现期为10年一遇,与3 h暴雨稀遇程度一致。应用的水利信息化手段在暴雨实时监测与洪水动态分析中发挥重要作用。研究结果可为无资料地区暴雨洪水灾害调查及山洪预警提供方法借鉴与数据支撑。

      系统建设
      • 长江水文数据中心备份容灾系统研究

        徐晔,高明,熊利洪

        2026,34(3):57-64, DOI: 10.19364/j.1674-9405.2026.03.009

        摘要:

        为提升长江水文数据中心的容灾能力与安全保障水平,为水文监测及综合管理业务连续性提供技术支撑,构建长江水文数据中心备份容灾系统。建立水文数据分类分级管理体系,基于数据类型差异与业务重要性等级,制定差异化备份策略。针对关键业务数据构建多级灾备保护机制,形成全流程、智能化的数据备份与恢复体系。实际应用验证表明,研究成果可有效提升长江水文数据中心的容灾响应效率与故障恢复能力,显著降低数据丢失风险,充分保障水文核心业务的持续稳定运行,为长江流域水安全管理提供可靠的技术保障。

      • 基于LS-PDCA的大中型水库“六项机制”智慧化管控平台研究与应用

        张良静,张每文,李聪聪,程秋阳

        2026,34(3):65-69, DOI: 10.19364/j.1674-9405.2026.03.010

        摘要:

        为实现大中型水库安全生产管理从传统模式向智慧化管控转型,以丹江口水库为研究对象,基于LS-PDCA运行模式构建大中型水库“六项机制”智慧化管控平台。通过解析LS-PDCA运行模式的理论内涵,结合实际安全生产管理要求,提炼新运行模式下公司安全生产管理的核心要素。研究平台构建框架、建设内容及功能,将LS-PDCA嵌入“六项机制”责任机制模块,促进安全生产管理要素之间的相互衔接、有机融合,实现“六项机制”业务流程数字化及其与LS-PDCA运行模式的可视化融合。研究成果为水利工程风险管控提供从理论到实践的数字化解决方案,为同类型水库工程构建“六项机制”提供参考与借鉴。

      • 贵州山区农村供水保障工程信息管理平台应用研究

        黄翠,朱尚白,王永涛,曾令兰,魏荣磊

        2026,34(3):70-77, DOI: 10.19364/j.1674-9405.2026.03.011

        摘要:

        针对贵州山区农村供水工程分散、管理难度大、信息化水平不高等问题,为提升供水保障工程的监管、运维与服务能力,构建省级统筹的贵州山区农村供水保障工程信息管理平台。平台融合物联网、大数据等技术,通过搭建覆盖水源、管网、水厂到用户的智能感知网络,贯通全流程数字化监管机制;设计基于云端协同与微服务架构的省、市、县三级协同管理体系,形成监测预警—决策响应—效能评估的业务闭环。平台集成省级标准化信息管理与水厂智能监控预警两大核心功能模块,实现从宏观监管到现场运行的全覆盖。应用实践表明,该平台能有效提升供水保障率与运维效率,降低管网漏损,为山区农村供水的数字化、智能化管理提供系统性解决方案,平台的标准化架构与协同机制可为同类地区提供参考。

      • 闸门控制系统商用密码应用研究

        康政,高璐,孙维亚,雷术梅,焦亨炼,张舒黎

        2026,34(3):78-85, DOI: 10.19364/j.1674-9405.2026.03.012

        摘要:

        为应对闸门控制系统向远程集中监控、网络化协同方向演进过程中面临的网络安全威胁与合规挑战,面向承担重大核心职能的闸门控制系统提出体系化密码应用方案。以分布式三级架构的闸门控制系统为例,系统分析密码应用需求,设计覆盖身份认证、数据传输与存储、运维管控、门禁与视频安防等典型业务场景的密码应用方案,并针对源端数据传输安全、可编程逻辑控制器合规改造和业务系统本体安全等现实挑战提出应对策略。研究成果能够提升系统密码应用合规性与安全性,为水利行业关键信息基础设施提供可复制、可推广的应用范式。

      • 基于水动力模型的高精度动态洪水实时推演系统

        妮莎,朱昊旭,王丽娇,周云峰,李竑坤

        2026,34(3):86-89, DOI: 10.19364/j.1674-9405.2026.03.013

        摘要:

        为提升区域洪水模拟与风险评估能力,构建高精度水动力模型,以内蒙古科尔沁左翼后旗境内东、西辽河为研究对象,基于多尺度高分辨率河道地形数据,对河道主槽与滩地进行精细识别,构建河道二维水动力模型,模拟洪水在河道内的演进过程;同时,针对堤防满溢及溃堤等典型情景,建立一维河道与二维地表耦合的水动力模型,模拟洪水漫溢及淹没过程。基于2024年"7·21"典型洪水过程对模型进行率定与验证,结果表明:模拟水位与实测数据吻合良好,能够较准确地反映洪水传播过程及淹没特征。在此基础上,进一步构建研究区高精度动态洪水实时推演系统,模拟东辽河和西辽河300、800和1 500 m3/s流量情景下的洪水演进,分析河道滩地淹没、河道堤防保护区的淹没范围,实现模型成果向实际防洪业务的转化。研究成果能够有效支撑区域洪水风险识别与防洪避险决策,具有较强的工程应用价值与推广意义。

      • 基于绿色发展理念的水利工程建设低碳管理模式研究

        朱杰

        2026,34(3):90-95, DOI: 10.19364/j.1674-9405.2026.03.014

        摘要:

        为响应国家“双碳”战略,破解安徽地区水利工程建设高碳排放、管理粗放及地域适配性不足的核心问题,以绿色发展理念为指导,融合全生命周期理论与BIM-物联网-区块链深度集成技术,构建碳足迹精准追踪—低碳方案智能优化—动态监测实时反馈—绩效评价循环改进的全链条闭环低碳管理模式。针对安徽江淮、淮北、沿江三大地貌单元的工程特征,设计工程技术、管理机制与政策保障多维度协同优化策略,优化适配区域的碳排放核算模型(核算精度达95.8%)。以引江济淮工程(庐江段)为实证对象,经24个月实验组与对照组对比验证,低碳管理模式使工程建设阶段碳排放总量降低19.7%,能耗强度降低23.2%,管理效率提升35%以上,实现成本净节约0.43亿元。研究成果构建兼具技术先进性与地域适配性的水利工程低碳管理范式,完善区域水利绿色转型技术体系,为全国水利行业低碳发展提供可复制、可推广的实践路径。

      • 基于BIM+技术的水利工程运维场景化应用

        孙佳竹

        2026,34(3):96-100, DOI: 10.19364/j.1674-9405.2026.03.015

        摘要:

        针对水利工程运维管理存在的效率低下、协调不畅、信息滞后等突出问题,通过系统梳理水利工程运维阶段痛点和难点,构建融合BIM技术与云数据库、GIS、物联网等新一代信息技术的BIM + 水利运维体系框架,并论证该技术在水利运维管理领域的适用性。研究结果表明:BIM + 水利运维模型能够整合水利工程运维阶段的工程地形、管网道路、故障维修记录、能耗监测等多元数据,为水利工程运维决策和风险预警提供坚实的数据支撑,通过信息共享机制显著提升管理效能。

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      智慧水利
      • 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

        赵梦琦,胡孟娴,白天,张瑶伊,万鹏

        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。

      • 水库预报调度模型应用研究

        汤成锋

        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。

      信息资源开发利用
      • 基于BIM+GIS的水库三维数字资产构建与应用

        侯毅,张学伟,郑康,结少鹏,吴俣

        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。

      系统建设
      • 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

        孟庆庆,王军良,薄伟伟,胡洁

        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。

      信息资源开发利用
      • 时序InSAR技术在水库监测中的应用研究

        郭子琦,韩锦琳,王媛,潘子轩

        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。

      系统建设
      • 水库洪水预报-调度-演进一体化模型研究及应用

        张文文,徐军杨

        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。

      信息资源开发利用
      • 基于科学知识图谱的洪水预报研究演化分析

        白石,蒋东进,陈宇佳

        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。

      特约专家论坛
      • 数字孪生水利建设中应把握的重点和难点

        蔡阳

        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。

      系统建设
      • 数字孪生飞云江流域水利知识平台建设研究

        陈才明,王玉铜,陈亚威,王浩翔

        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。

      先行先试
      • 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。

      智慧水利
      • 流域防汛智慧化总体框架建设及实施路径研究

        谭尧耕,王金星,张怡雯

        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。

      数字孪生
      智慧水利
      • 我国智慧水土保持数字化场景组成及其设计探讨

        张红丽,赵永军,林丽萍,罗志东

        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。

      系统建设
      • 水利水电工程运行系统架构研究与应用

        杜华冬,黄博豪,邓院林,王伟

        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。

      • 面向防洪“四预”的闽江水口洪水预报调度系统建设与应用

        黄光斌

        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。

      • 数字孪生滦河工程“四预”平台建设研究

        付超,郭宇,郭金

        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。

      • 科学测算运维经费,助力水利网信可持续发展

        殷悦,张潮

        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。

      信息资源开发利用
      • 国家地下水监测工程(水利部分)数据交换关键技术

        刘杰,王卓然

        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。

      他山之石

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:付静

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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