小型水库雨水情监测及大坝安全监测解决方案 管理手段落后 • 水库管理方式传统，管理责任不明确 • 运行管理不规范，管理机构不健全、管理人员不 足 • 管理水平低，管理经费短缺导致维修养护不到位 • 安全鉴定不及时等 信息化基础薄弱 • 没有信息平台支撑 • 大部分小水库还没有雨量水位自动监测系 统 • 雨水情数据基本都是由人工报送 • 大坝安全监测较少 预报预警困难 状况、设施状况、来水情况，大坝变形情 况、渗漏情况等信息， 存在巨大的安全隐患和预警风险。 是党中央关于水库大坝安全管理重要指示的具体落实 习近平总书记多次作出重要指示批示，强调要坚持安全第一，加强隐患排查预警和消除，在“十四五”时期解决 防汛中的薄弱环节，确保现有水库安然无恙。 是提高本地区水库运行日常监管效率的重要手段 通过建设自动水雨情监测、大坝安全监测以及视频监视， 在“水利工程补短板、水利行业强监管”的水利改革发 展总基调的指导下，充分利用 4G/5G 、大数据、人工智能、 物联网等信息技术 ，在水库现有信息化建设基础上，建设、 完善水雨情、视频、大坝安全监测设施，建立、完善监测 平台， 并实现省 、 市、县各级监测平台的互联互通， 为 水 库管理人员提供水库安全监测信息，全面提升小型水 库信 息化管理水平， 为落实水库预报、预警、预演、预

智慧水利信息化解决方案 （防汛、水文、水库、大坝安全、灌区、供排水、流域、闸泵站、中小河流、水质监测等） 防汛减灾 汛情全面掌握： 全面实现气象、 水雨情、 工情、 工程安全、 视频等十余类汛情信息汇聚 ， 为指挥人员提供全面、 实时、 高效、 直观 的汛 情信息服务。 在线监测预警： 实现汛情 24 小时在线监测与预警 ，提升防汛人员应急响应能力 ，有效降低灾害风险。 灾情科学预测： 实现水库、 ，完善数据库备份管理。 水利信息化产品 - 数字灌区管理平 台 建设内容 水库大坝实时环境量监测 ，包 括水位、 雨量、 温度、 位移、 沉降、 渗流、 扬压力等数据。 大坝安全监测系统结合电子技 术、传感器技术、 通信技术等， 通过自动观测仪器和人工巡视 检查对大坝及其他水工建筑物 的主体结构、 地基基础、 两岸 边坡进行在线测量 边坡进行在线测量 ， 监测项 目 主要包括 ：变形监测、 渗 流监 测、应力应变监测及水 文气象 监测等 ， 为大坝安全 管理提供 全面、 可靠、 先进 的监测手段。 水利信息化产品 - 大坝安全监 测 方案介绍 水库大坝安全监测系统由水库智能感知、 物联网技术信 息网络通信（ RTU ） 、 云端智慧监控管理工作平台组 成。 水库在线监测具有自动采集、 分析和报告水库水位、

，搭建数字孪 生漳河平台 ，提升业务智能应用 ，建成了 “ 1 套数据、 1 个平台、 N 项应用、 3 端协同”的 “ 1 +1 +N+3” 数字孪生漳河体系架构 ，实现 了防洪管理、 水资源调度、 大坝安全监测 “ 四预”及工程标准化管理 的智能化 ，打造国内首批数字孪生灌区试点示范区 ，夯实了现代化 水库运行管理矩阵建设 “ 四全” “ 四制” “ 四预” “ 四管”基础。 需求调研 田间水层及塘堰水位站 安全监测站 水库水文站 闸门监控站 流量站 视频站 水位站 雨量站 P13 实现工程安全监测自动化 对安全监测设施进行自动化升级改造 ，采用测量机器人监测观音寺 大坝、鸡公尖大坝变形 ，采用 GNSS 监测三段明槽边坡变形；涉 及 40 多处断面 ， 230 余处位移标点、 170 余处测压管、近 30 处量 水堰。 气象预报共享 共享雨量 205 个站点 ，卫星云图（ 基础数据 监测数据（约 4431 万条 空间数据 业务数据 外部数据 灌区调查表、 资料文档 业务数据 灌区综合系统 （含漳河遥测） 接收中心 三干渠智能灌 溉自动化管理 系统 大坝安全监测 基础空间 L 1/L2/L3 底板 水资源调度 灌区管理 标准化管理 水政管理 防洪调度 数 据 资 源 中 心 P17 1 、数字孪生平台 - 数据底 板 灌区及各干渠种植面积

年，杭州江干区招才引智贡献企业 2019 年，杭州市高科技研发中心 2019 年，浙江省博士后工作站 产学研 联合国工发委国际小水电联合会会员 中国智慧水务联盟单位 中国水利企业协会智慧水利分会副秘书长单位 中国大坝工程学产学研分会会员单位 浙江省软件行业协会会员单位 浙江省水利水电工程协会会员单位 浙江省水电行业协会会员单位 中国海洋大学博士研究生联合培养基地 华北水利水电大学研究生联合培养基地 浙江工业大学研究生实习基地 ø ÷dA = òA qdA òA ¶ ¶ H t dA + òl(H u × n)dl = òA qdA 交替计算方式 大坝稳定性分析模型 （ 1 ）大坝系统的力学模型 （ 2 ）坝体设计与环境变量的矛盾解耦计算模型 （ 3 ）大坝结构的拓扑优化设计 {Ds}= [D(s )]{De} 优化目标 min F （ m,v ， ... ） S.t. [m,v,...] Ì

站 已建测控站数据兼容共享 4 ：河湖长制水质自动站 新建网格站数据兼容共享 8 ：水情、 工情、 水质站等 已建测控站数据兼容共享 6 ：农饮供水安全监测站 已建测控站数据兼容共享 7 ：大坝安全系统监测站 1. 共性需求（ GDP 统一数据底 板 ） 物 联 网 数 据 传 输 网 络 （ 4G-5G 、 卫 星 ） P6 GBMP 统 一 业 务 管 理 平 台 1. 共性需求（ GBMP 统一业务管理平台） 客户端专题 3 ：河湖长制管理（生态水质监控） 客户端专题 5 ：水务工程（城乡供水、 排水管理） 客户端专题 8 ：智慧水库（水文、 大坝、 水质等） 客户端专题 4 ：水利工程管理（基础水工信息） 客户端专题 6 ：智慧灌区（渠道量水、 调水测控） 客户端专题 7 ： 灾害应急管理（水污染、 排涝等） 客户端专题 1 ： 防汛调度决策（四预、 物联测控 系统 数智孪生 系统 目录 P17 中碧 科技 032-1. GDP+ 全参数水信息测控站（成套装备） 村镇排水、水质遥测站 农饮供水管网遥测站 流域地质灾害遥测站 水库大坝监测站 闸泵遥测遥控站 水文遥测站 P18 AFMM 测流模型：建模工具、参数率定、嵌入引擎 3-2. 超宽河道自动测流站（站端嵌入式模型） V 垂线平均流 速 V 垂线表面流 速 P19

、有限元、淹没分析等业务场 景的可视化表达。 数字孪生世界白皮书 4 (3) 位置映射 将数据值直接映射到空间坐标（X/Y/Z 轴），形成数据点在空间中的分布。如：将设 备高程数据映射到大坝模型内部，更加直观展示的设备的分布情况，以便监管维护。 (4) 密度映射 通过点密度或区域颜色深浅表示数据分布的集中程度。如：通常用热力图表示（红色 高密度，蓝色低密度）人群密度或路网中车辆密度。 微交互反馈 100-200ms 点击/悬停响应（按钮高亮、图标缩放） 点击传感器图标时放大至 110% （200ms） 局部视图切换 300-500ms 弹窗展开、侧边栏滑入、页面切换 从大坝全局视图切换到横缝细节 面板（400ms） 全局视角切换 500-800ms 3D 模型旋转、地图缩放 从城市鸟瞰视角切换到街道级视 图（600ms+缓动跟随） 复杂数据过渡 800-1200ms 要素 设计规则 示例 路径规划 优先走最短球面路径（Spherical Linear Interpolation）， 避免镜头“穿模” 从大坝正面切换到侧面时沿弧线移动 （非直线穿透模型） 焦点锚定 保持核心对象在视口中心（如切换时大坝始终占画面 60%区域） 缩放模型顶部细节时，目标区域自动居 中并微调俯角 数字孪生世界白皮书 7 （二）赋予行业特色属性 在医疗、金

由多段连续节串接而成。 • 应用于三维空间内部变形监 测 ，包括连续深孔变形监测、 隧道变形监测、桥梁变形监 测等各种建筑内部监测。 • 主要用于长期自动测量大坝 ， 深基坑、边坡、地基、桥梁、 铁塔等倾斜度或水平位移监 测。 • 本仪器监测精度高 ，安装方 便 ，防水防尘性能强 ，可适 应各种恶劣环境下的监测。 装在结 构 物表面。 • 可广泛应用于巷道岩体、 桥 梁、隧道、边坡、大坝 等工 程 领域 野外环境下定 期或长 期远程 在线监测。 振弦式钢筋计 • 钢筋计是测量钢结构 或 锚 杆 应力的传感器 ，长期监 测可 了解结构钢筋应力情 况。 • 可广泛应用于巷道岩体、 桥 梁、隧道、边坡、大坝 等工 程 领域 野外环境下定 期或长 期远程 在线监测。 钻孔应力计 力变 化的设 备 ； • 可广泛应用于巷道岩体、 桥 梁、隧道、边坡、大坝 等工 程 领域 野外环境下定 期或长 期远程 在线监测。 内埋式应变计 • 应用于各种钢结构 和 混凝 土 内部的应变测量 ，可实 现 对 结构 物 长期监测。 • 可广泛应用于巷道岩体、 桥 梁、隧道、边坡、大坝 等工 程 领域 野外环境下定 期或长 期远程 在线监测。 》 3.1 岩体类设

水利感知网 数 字 孪 生 平 台 数 字 孪 生 平 台 信息 基础 设施 信息 基础 设施 数字孪生流域 地形地貌 • 流域数字高程模型 • 土地利用类型 • 植被覆盖 溢洪道 大坝 渗压 泵站 设备 分洪区 蓄滞洪区 防洪工程 重点工程 区域影像 三维地貌 主要江河 水库湖泊 江河水系 • 主要江河 • 水库湖泊 水利工程 • 闸门、泵站、水 库、灌区、引调 分析等功能。 信息基础设施建设：信息网 水文监测系统（北斗 RDSS 短报文） 水利工程监测 - 大坝位移 5G 无人机无人船实时巡河 水利工程 AR/MR 远程管理 水利工程机械远程控制 基于 IPv6 的物联网 北斗卫星通信和定位、 5G 、 IPv6 等技术，助力水文监测、河湖监管、大坝位移监测，以及闸泵站等水利工程远程控制、防洪排涝 VR 指挥等业务应 用。 信息基础设施 数据底板 实时调度方案 水量调度预案 知识库 调度总结 模型库 日常管理 水量配置 水量调度 调度后评估 评 估 提 升 “2+N” 智能业务应用：水利工程建设管理 水利工程数字化 溢洪道 大坝 南丰进水口 XX 江流域 XX 水库 XX 省河流水系 启闭机 水闸 控制柜 L1 级 XX 省遥感影像 L2 级 XX 流域 L3 级重点水利工程 “2+N” 智能业务应用：水利工程运行管理

术改造、重大 技术措施、反事故措施和节能措施；公司检修筹备组、集控中心管 理;技术监督和可靠性管理；污染物总量减排计划、排放总量核查及 脱硫脱硝设施技术改造；“创一流”管理、电力生产指标管理；大坝管 理、生产调度及应急指挥；碳资产办公室日常工作；安全生产标准 化的管理工作；监督管理火电企业燃料采购、运输、验收；科技创 新工作，负责新技术、新工艺、新材料的引进、吸收、消化及应用； 专利 用范围至少包括：光伏（光伏组串和支路、汇流箱、逆变器、箱变、 开关站等）、风电（叶片、传动装置、塔筒、偏航装置、逆变器、 箱变、开关站等）、水电（水轮机、变压器、开关、调速器、励磁、 直流设备、大坝等）的主要设备。 （四）设备状态监测 通过监测和设备运行相关的多种参数，对设备进行状态量监测 和状态评估，实现设备的运行状态进行全方位的分析，及时准确的 掌握设备运行状态，保证设备的安全、可靠和经济运行。 并可通过网络及时将巡检结果自动上传服务器进行长期保存。 （四）基于深度学习的图像识别技术应用 利用基于深度学习的图像识别技术，深入挖掘大坝巡检内容及要 求，设计大坝巡检智能分析模型和算法，提供可直观定位的、量化 的、可比对的图像分析服务，自动识别并处理数字图像中反映大坝 异常的征兆信息和病变特征，通过样本积累自我完善识别模型与算 法，提高判定可靠性，减少巡检人员的工作强度和工作量，提升巡 检工作的准确度和精细度。

相关案例 案例 2 ：荔浦市小型水库雨水情与水库大坝安全监测项目 广西荔浦市水文局小型水库雨水情与水库大坝安全监测项目是广西第 一批水库监测系统，主要实施 41 个水库从踏勘、选点、设计、安装实 施、设备上线、系统对接等全套野外工作及信息化平台建设。 相关案例 案例 3 ：数字漓江水质与山体监测项目 山体与水质监测信息化平台 小型水库雨水情和大坝安全监测平台 案例 4 ：灌阳县小型水库数字化监测项目