数字孪生闸泵工程规划设计

闸泵工程作为流域的控制性工程，对流域的防洪调度、水资源管理与调配具有重要作用。本文按照《十四五智慧水利建设规划》，结合《数字孪生工程建设技术导则》要求，针对性从数据底板、模型平台、知识平台、基础支撑平台及智能业务应用等模块进行规划，以实现闸泵站各类信息及时汇聚处理、工程三维可视、模型优化计算、业务智能应用为目标，为闸泵站的信息化、数字化、智慧化建设发展提供支撑保障，对闸泵工程健康状态进行评价，对工程调度运行进行优化管理，并对闸泵类水利工程数字孪生建设提供样例。     

数字孪生江垭皂市工程建设方案研究

智慧水利建设是新阶段水利高质量发展的最显著标志之一。近年来,江垭皂市工程已初步形成了信息化支撑的业务平台体系,但仍存在监测感知能力不足、数据资源整合共享困难、业务应用智能化不高等短板。梳理了江垭皂市工程已有系统建设情况,对表对标数字孪生工程建设技术要求,提出了数字孪生江垭皂市工程建设方案,包含数字孪生平台、信息化基础设施、智能业务应用、网络安全体系和共建共享等内容,探索了数字孪生水利工程建设模式。研究成果可为长江流域数字孪生工程建设起到典型示范作用,为推进智慧水利建设提供参考依据。     

基于智慧大脑的水利现代化体系研究

水利现代化是社会主义现代化的重要组成部分,基于智慧大脑的水利现代化体系架构的研究,是全面落实水利行业现代化发展工作的关键环节。如何适应物联网、大数据、人工智能等新技术的快速发展,通过全面分析水利十大业务的应用需求,深入研究水利信息技术支持与应用体系的理论、方法和顶层架构,确定不同阶段目标任务与分步实施策略,则是推动水利现代化可持续发展的关键环节。本文结合水利信息应用在数据感知、应用共享、科学决策等方面的实际情况与薄弱环节,引入城市大脑的分析方法与理论体系,以实现水循环全过程、全方位、全要素智能数据源感知为基础,以建设数据流、业务流为核心的大数据管理、服务模式为主线,构建以流域为基本业务单元,以水体为主要服务对象的业务应用模式,实现以智慧大脑科学决策为目标的水利现代化理论方法,形成包括"大感知、大地图、大模型、大数据、大应用"的水利现代化技术架构。研究成果可为从事数字流域、智慧水利、智慧水务,以及"数字+、大数据+、智慧+"等领域现代化体系研究、应用实践的相关人员提供参考和借鉴。     

智能水网国际实践动态及启示

水网工程是针对"自然—社会"二元水循环过程实施调控的客观基础。随着信息化和数字化计划的发展,许多国家将建设"智能水网"作为治水实践的重要抓手,一些高新技术企业也都致力于研发"智能水网"技术。美国、澳大利亚、以色列和韩国等国家积极规划和建设集水资源配置工程与信息化调控管理为一体的国家和区域的"智能水网"工程建设,着力研发水情监控与模拟、用水精细化量测、供水自动化控制、水处理等"智能水网"技术,这些国际的实践探索对于我国"智能水网"工程的建设具有重要的借鉴意义。     

污泥干化焚烧工程智能感知体系建设关键问题探析

为实现污泥干化焚烧工程的自动化、智能化运行，完善的智能感知体系建设是重中之重。以上海市两座典型的污泥干化焚烧工程的建设实践为基础，归纳总结污泥干化焚烧工程智能感知体系的设计原则；此外，对智能感知体系实施过程中重难点问题及其解决方案进行深入探讨分析；智能感知体系设计原则及解决措施可供国内同行在进行污泥干化焚烧工程建设时参考。     

基于BIM技术的输变电工程智慧建造协同平台

针对传统输变电工程建设管理模式的痛点,利用云计算、地理信息系统(Geographic Information System,GIS)、建筑信息模型(Building Information Modeling,BIM)技术等信息化与数字化技术,构建建设过程多参与方的协同平台,开启智慧建造模式。本文从业务角度提出智慧建造协同平台功能需求和BIM模型应用要求,从技术角度对BIM与GIS集成技术、云计算等进行阐述,并对输变电工程特有的电网信息模型(Grid Information Model,GIM)数据转换进行了重点说明,形成一个完整的平台解决方案和实施路线。在国家电网大力推进三维设计的基础上,智慧建造协同平台将实现输变电工程建造过程由模型应用走向信息化集成应用,并推动工程建设的相关参与方加快企业数字化、信息化的步伐。     

“十四五”智慧水利建设水资源管理业务应用架构探讨

全面梳理水资源管理业务在信息化方面的工作基础，针对监测感知能力、信息平台能力和水资源管理业务现状，分析透彻感知能力、联通与共享程度和管理支撑能力等方面存在的不足，提出水资源管理与调配系统建设中水资源管理业务应用在数字化、网络化和智能化方面的提升目标，探讨了水资源管理与调配系统建设中水资源管理业务应用的总体架构和数据架构，为智慧水利水资源管理建设工作提供技术支撑。     

数字孪生水利工程安全智能分析预警技术研究及应用

数字孪生水利工程是智慧水利建设的核心与关键。聚焦水利工程安全运行需求,有必要结合数字孪生建设,开展工程安全智能分析预警技术研究和系统开发工作,从而有效提升工程运行安全保障水平与突发事件应急处置能力。介绍了基于数字孪生平台的工程安全智能分析预警技术的总体框架,针对工程安全监测感知体系和工程安全模型库进行了详细论述,并构建了具有“四预”功能的工程安全智能业务应用。目前,研究成果已在数字孪生江垭皂市工程中获得初步应用,可为同类数字孪生工程建设提供借鉴与参考。     

大数据技术在智慧工程中的研究和应用

面对工程建造及运营过程中的数据条块化、信息难共享等问题,需要建立纵向联动、横向协同、互联互通的大数据平台,开展数字创新,驱动工程管理智慧化。阐述了大数据平台的数据采集清洗、存储、分析、服务、平台管理的基础技术架构,分析了平台建设中的关键技术,并探讨了大数据技术在智慧水电、风电、环保领域的应用。     

高海拔地区水电工程智能建造挑战与对策

开展高海拔地区水电工程智能建造关键挑战问题与对策研究,对促进水电安全、优质、绿色、高效开发具有重要意义。本文总结了高海拔地区水电的自然环境、建筑结构、工程建设等特点,从生态优先、本质安全、精品工程、资源利用、价值创造方面阐明了高海拔智能建造面临的挑战。基于“全面感知、真实分析、实时控制、持续优化”的闭环建造控制理论,聚焦高海拔地区水电工程建设中将会出现的新问题,建立了智能建造三维四要素协同系统分析框架;对典型河段的生态调控、地下空间环境健康、土石方智能平衡、水工隧洞智能衬砌、深厚覆盖层地基智能振冲、地质灾害防治及绿色生产辅助系统等,提出了相应的智能建造方法和对策,以充分发挥智能化技术和管理在资源投入、工艺过程、业务流程、结构性态、工程进度和实物成本等六大管理要素中的重要作用,推进高海拔水电工程智能建造技术创新和管理提升。研究结果对高海拔地区水电工程智能建造技术与管理的应用和发展具有指导意义,也可供其它水工程及基础设施工程建设借鉴。     

大型水利水电工程施工智能控制成套技术及应用

温控防裂、混凝土施工质量和基础质量控制是300 m级特高拱坝建设期重要的技术问题。传统质量管理依赖于从业人员专业素养与责任,无法满足精细化控制要求。本文基于"全面感知、真实分析和实时控制"的智能控制理念,结合大体积混凝土施工全过程和基础灌浆等智能控制技术,实现了高坝施工质量全过程的全天候、精细化、在线实时监控和预报、预警及智能控制;构建了业务协同平台i Dam,以大坝全景信息模型DIM为核心,解决了复杂环境条件下数据采集、海量数据条件下数据挖掘、多方参与条件下数据共享、本质质量条件下数据应用,为大坝施工过程各专业、各环节的精细化管理提供了有效手段,并为其工作性态的真实分析、实时预测、施工方案的动态调整与优化提供了支撑。     

水利水电工程爆破技术研究进展

过去的几十年,是中国水电工程建设的高峰期,爆破技术作为水电工程开挖施工的主要手段,经历多座重大水电工程的建设,已取得一定发展。在查阅大量文献资料基础上,结合我国重大水电工程实践经验和研究成果,针对我国特高拱坝基础开挖精细爆破控制技术、水工地下洞室群开挖爆破控制关键技术、水工级配料爆破开采控制关键技术以及水电工程智能化爆破技术等方面进行了综述。以工程案例的形式重点介绍了上述技术领域的最新研究进展,主要涵盖了水利水电工程精细爆破技术、智能爆破技术以及特殊水工岩体结构的爆破拆除等相关成果。研究成果可为土木、矿山、交通以及核电等工程领域的开挖爆破控制技术提供参考。     

大型地下工程施工智能管控系统的研发与应用

大型地下工程具有规模大、地质条件复杂、交叉施工多等特点,施工安全与质量管控难度大、风险高.基于对水电站大型地下工程施工安全与质量管控风险的分析,建立了地下工程施工智能管控系统的体系架构,研究了工程安全智能监测、人员车辆安全智能管控、混凝土施工质量智能管控、质量数字化验评及趋势分析预警等关键技术,为大型地下工程的施工安全...     

大坝安全监测智能感知与智慧管理技术研究及应用

水库大坝安全监测是工程安全的重要保障措施,亟需结合新一代信息技术,提升大坝安全监测能力。系统总结了长江科学院近年来在大坝安全监测智能感知与智慧管理技术方面的研究及应用工作,通过研发系列化智能传感器、智能采集单元和物联网感知平台,建设统一的大坝安全监测数据资源池,开发通用化安全监测云服务系统,搭建专业数据挖掘平台和综合可视化应用,实现了大坝安全监测数据感知、传输、管理、分析及展示全链路应用,形成了大坝安全监测全生命周期智慧解决方案。研究成果已在乌东德、溪洛渡、向家坝、大藤峡等100余项水利水电工程中成功应用,为保障工程建设及运行安全发挥了重要的支撑作用,具有很好的推广应用前景。     

白鹤滩水电站开挖爆破数字化系统研究与开发

在水利工程爆破施工技术规程的基础上,结合分布式数据库技术、无线传感器网络技术和B/S体系结构,建立了一套基于分布式数据库存储方式和无线网络传输的爆破信息共享平台——白鹤滩水电站开挖爆破数字化系统。该系统的主要功能包括爆破基础数据管理、总体开挖方案管理、爆破作业流程管理、爆破器材管理、爆破监测管理、爆破质量检查管理、爆破监测预警、用户权限管理和系统帮助文档。该系统的建立可为现场爆破数字化系统的建设提供数字支持和技术支撑,提高了现场爆破开挖管理和控制水平。     

灌浆工程自动监测技术进展与展望

水泥灌浆工程是隐蔽工程,灌浆工程质量难以进行直观检查和控制,因此对灌浆过程参数进行自动监测是十分必要的。综述灌浆自动记录仪技术进展,概述灌浆自动记录仪研制历程和数字化灌浆监测系统发展状况,并融合现代电子、物联网、大数据和区块链技术最新成果,智能化灌浆自动记录仪、灌浆全过程智能监测云平台、灌浆在线监测数据反造假分析技术和基于BIM+GIS技术的灌浆监测系统进行展望,该技术有利于保障水电工程安全和工程质量,降低工程成本,提高工程建设管理信息化水平。     

浙江省数字征迁平台在大中型水利水电工程的初步实践

数字化发展的新时期,信息技术和数据的价值凸显。涉及移民群众切身利益、社会经济稳定和发展的大中型水利水电工程征地拆迁工作必会与数字化、智慧化技术融合发展。随着征迁行业发展、科技创新,推进数字化征迁将会整体提升大中型水利水电工程征地拆迁工作水平,从而实现征迁工作效能全面提升。介绍了浙江省数字征迁平台的主要功能、辅助征迁流程和解决方案,以及取得的成效。平台的运用有效地解决了征迁原有的疑难问题,提高了透明度和公信率,提高了工作效率和精准度。     

冷却通水智能控制系统及其在锦屏一级拱坝中的应用

为提高大体积混凝土通水冷却的效率,实现精准控制与透明管理,防控混凝土裂缝,研制了冷却通水智能控制系统。经过3年实际工程现场试验与应用性研究,解决了该系统在水电工程大体积混凝土施工期复杂条件下稳定可靠运行的关键问题,并最终应用于世界最高双曲拱坝——锦屏一级拱坝工程中。结果表明,该系统实现了大体积混凝土施工期温度控制的标准化、精细化和智能化,极大地提高了大体积混凝土温控的效率。     

大型水电工程混凝土质量控制与管理关键技术

水工结构中大体积混凝土、衬砌混凝土、抗冲耐磨混凝土的设计和施工质量事关电站的长期有效安全运行,其质量控制和管理是保证工程优质高效建设的关键。基于已建三峡、向家坝和溪洛渡水电站混凝土质量控制实践,对混凝土设计技术指标、原材料与配合比、温控防裂、施工工艺等关键技术进行了总结,形成了三峡集团的企业标准并推广应用。对基于数字化、智能化的过程精细管理等进行了案例分析。这些成果将用于在建中的白鹤滩和乌东德工程,也可为国际国内同类工程借鉴使用。     

杨房沟水电站建设质量智慧管理系统的研发及应用

为提高工程管理效率、控制工程质量、减少人为因素对工程质量的影响,利用信息化、数字化、自动控制等技术对施工过程中的信息、混凝土温度、混凝土振捣、灌浆等环节进行智能监控和管理。为此,杨房沟水电站依托设计施工BIM管理系统的质量管理功能模块,以及由BIM系统集成的智能温控、智能振捣、智能灌浆、全过程影像采集系统,研发形成了大坝智能建造环境下的质量智慧管理系统。通过实现施工质量信息“实时采集-实时分析-决策反馈”的动态质量管理,解决了EPC建设模式以及传统大坝质量管理存在的施工质量控制、信息收集、分析、决策等方面的问题,提高了管理效率和管理质量,取得了较好的管理成效。