数字孪生汉江流域建设先行先试关键技术探讨

针对汉江流域水工程种类多样、体量庞大、预报调度任务复杂且艰巨、水资源管理与调配业务信息化程度不足的现状，选取汉江流域作为数字孪生建设先行先试工作试点，重点围绕防洪调度和水资源管理与调配业务需求，开展数字孪生平台及预报、预警、预演、预案“四预”功能建设。目前，数字孪生汉江流域已初步构建与流域实体孪生的数据底板，搭建统一且通用的模型平台和微服务化的知识平台，融合专业模型、知识图谱与业务应用，基于水工程联合调度规则库、水位目标控制的水库调度方式优化、行蓄洪空间防洪调度知识图谱等关键技术，形成防洪调度和水资源管理与调配智慧应用。建设过程中在可视化技术、孪生平台、知识图谱等方面凝练相关技术成果，可为其他数字孪生建设提供支撑参考。     

烷基铝氧烷合成技术研究进展

基于传统釜式反应器的烷基铝氧烷生产技术仍存在过程危险、控制难、收率低、经济性差等问题，首先回顾了传统烷基铝水解路线中将水以不同方式引入反应体系的过程，重点介绍了应用3D打印和流动化学技术的烷基铝氧烷合成系统设计，包括甲基铝氧烷（MAO）与异丁基铝氧烷（IBAO）合成、产物在线监测、反应焓测定以及改性甲基铝氧烷（MMAO）合成。流动化学系统将水以单分散微水滴的形式引入反应体系，提高了反应的传热、传质性能，实现了烷基铝氧烷的小型化、连续化、安全化生产，产品收率高，其助催化活性均达到或超过市售产品水平，并可通过微反应器放大技术进一步扩大生产能力。流动化学合成烷基铝氧烷的技术具有广阔应用前景，也为其他快速、强放热、多相反应提供了解决方案。     

基于GA-BP神经网络的注塑质量与能耗的工艺参数优化

以插线板上盖为例，提出了一种注塑质量与能耗的工艺参数优化分析方式。选择6个工艺参数为因素变量，产品翘曲总量与注射阶段能耗值为优化指标，利用变异系数法确定二者权重，结合综合评分法将指标拟合为综合评分值。首先建立Taguchi试验，经过极差分析得出初始优化参数，随后基于Matlab平台建立BP神经网络模型，将其作为适应度函数，通过遗传算法(GA)进行全局寻优，得到最优工艺参数为模具温度50℃、熔体温度230℃、注射时间1.465 s、保压时间10.37 s、保压压力100 MPa、冷却时间15 s，经Moldflow分析，所得指标均优于Taguchi试验提供的优化结果，实现了注塑质量与能耗值的同时优化，证明了基于GA-BP神经网络的注塑工艺参数优化方法的有效性。     

基于ANFIS的多AUV协同定位系统量测异常检测方法

针对异常水声测距信息对多自主水下航行器(Autonomous underwater vehicles, AUV)协同定位系统的不利影响,以及传统故障检测方法在多水声测距信息交替混淆的情况下检测效率低的问题,提出一种基于自适应神经模糊推理系统(Adaptive neuro-fuzzy inference system, ANFIS)的量测异常检测方法.首先,分别建立与各水声测距系统相对应的ANFIS模型;然后,基于自适应容积卡尔曼滤波(Adaptive cubature Kalman filter, ACKF)和马氏距离构造反映量测异常的特征信息作为ANFIS的输入;其次,基于预定义的量测异常信息建立了初始混合数据库以训练ANFIS模型实现对量测异常的在线实时检测与隔离;最后,利用湖水实验数据进行了AUV协同定位仿真验证.实验结果表明该方法可以准确识别异常水声测距信息,与传统故障检测方法相比,误报率(False positive rate, FPR)与漏检率(False negative rate, FNR)均减少70%以上.     

智慧长江建设关键技术难点与解决方案的思考与探索

以数字孪生长江为支撑的智慧长江是水利高质量发展新阶段下加快实现安澜长江、绿色长江、和谐长江、美丽长江目标的重要新型基础设施。本文围绕智慧长江建设近期目标，阐述了以数字孪生长江为支撑的智慧长江建设需求、发展背景、建设目标与总体框架。结合数字孪生长江试点项目，阐述了模型平台、知识平台以及重点业务应用建设的现状与存在的重点与难点问题。以问题为导向，重点介绍了模型通用化标准制定、数据驱动方法与机理模型的融合以及模型配置工具的应用，提出了防洪调度知识图谱构建新方法。以此为基础，阐述了具备正向模拟与反向推演功能的水工程智慧调度业务应用。最后探索了新老系统衔接与融合的实现路径，为推进智慧长江建设提供技术支持。     

一种高机械耐久性油水分离网的制备及性能

为提高超疏油/超亲水涂层的机械耐久性，首次提出以碳纳米管、正硅酸乙酯和丙烯酸树脂为原料，加入全氟辛酸和壳聚糖季铵盐进行改性，喷涂制备出一种具有高机械耐久性的油水分离网。利用接触角测试、砂纸磨损实验和油水分离实验，评价分离网的润湿性、机械耐久性和油水分离能力，并通过光学显微镜和扫描电子显微镜对涂层磨损前后的形貌变化进行分析。结果表明，当碳纳米管掺杂量为1.5%时，制备的涂层油接触角为155.5°,水接触角为0°,具有良好的超润湿性；经过160次砂纸磨损实验，仍保持超疏油/超亲水状态，表现出优异的机械耐久性；在油和水(碱性、酸性、中性、冷、热)的混合溶液中均有96%以上的分离效率和1.6×10⁴ L/(m²·h)以上的渗透通量，经过20次分离后分离效率为96.33%,具有良好的油水分离能力。     

适用于玻璃幕墙的TA-CNTs/SiO2黑色透明超亲水涂层及性能

将单宁酸改性碳纳米管(TA-CNTs)、树枝状纳米SiO₂溶胶、正硅酸乙酯(TEOS)水解液制成分散液，通过喷涂工艺将其喷涂到载玻片上，经室温固化后得到具有自清洁、防雾效果的TA-CNTs/SiO₂黑色透明涂层载玻片。采用FTIR、TEM、TG对改性前后的碳纳米管进行了表征，通过SEM、AFM、XPS对涂层形貌和元素组成进行了表征和测试，采用接触角测量仪和紫外-可见分光光度计探究了TA-CNTs和TEOS水解液质量对涂层接触角(CA)的影响以及单位面积涂层中TA-CNTs质量对涂层透光率的影响，并对涂层进行了防雾、自清洁和耐磨性评价。结果表明，当TEOS水解液为6.00 g、TA-CNTs为0.16 g时，制备的涂层具有超亲水性(CA=2.5°)、优异的自清洁和防雾效果，其承受120次摩擦实验后仍保持超亲水性，表现出一定的耐磨性。TA-CNTs的加入使涂层表面更为粗糙，有利于减少光反射，从而降低光污染。此外，当单位面积涂层中TA-CNTs质量为2.0×10^–3 g/cm²时，涂层的透光率降至60%，...     

大面积水闸侧墙止水钢板安装技术应用

城市中大量水闸年代久远、失修，且运行规模不能满足目前防洪排涝安全使用的需求。本文介绍了某项目大面积水闸侧墙止水钢板安装技术应用，验证了其可行性和实用性，给类似项目施工提供了参考。