| 学科专业评审组： | 计算机与系统科学组 | | 项目名称： | 水库防洪“四预”数字孪生智慧调控关键技术研究与应用 |
| 提名单位： | 中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司 |
| 提名等级： | 三等奖 |
| 提名单位意见： | 中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司长期以来以科技项目及实际工程项目为依托，立足极端暴雨常态化背景，围绕流域智能防洪重大行业需求，针对传统防洪体系预报精度不足、调度响应滞后、业务联动性差、信息化碎片化等技术痛点，结合多项重点水利工程开展产学研协同攻关，形成了成套智能防洪创新技术体系，整体技术达到国际先进水平。项目首创数物耦合动态智能预报调度模型，研发防洪供水数字孪生管控系统，构建“四预”联动全链条智能防洪体系，突破了传统静态防洪技术瓶颈，实现流域防洪管控数字化、精细化、智能化升级。成果成功应用于董铺・大房郢水库、5G+黄河流域等重点工程，可压降30%人力运维成本、提升30%雨洪资源利用率，减灾增效成效显著。项目累计获授权发明专利8项、软著12项等丰硕成果，入选2025年《陕西科技创新发展报告》，有力推动水利行业智能化进步，经济、社会、生态效益突出。 |
| 项目简介： | 
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| 客观评价： | 
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| 应用情况和效益： | 
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| 主要知识产权和标准规范等目录： | 
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| 主要完成人： | - 姓名：刘晓东
排名：1
行政职务：数字与智慧工程院副院长
技术职称：正高级工程师
工作单位：中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司
对本项目技术创造性贡献：对本项目整体成果具有全面且关键的实质性贡献，具体涵盖： （1）战略规划引领：凭借对行业发展趋势的精准洞察与丰富管理经验，确定项目研究目标与总体思路，制定科学合理且具有前瞻性的研究方案，为项目指明方向，确保项目始终围绕核心目标推进。 （2）资源统筹协调：全面组织项目系统理论、体系技术与系统应用研究，高效统筹单位内外部资源，协调各方技术力量与工作进度，及时解决项目推进过程中出现的资源分配、技术协作等重大问题，保障项目顺利实施。 （3）成果把控推广：对项目成果进行全面把控，确保成果质量达到行业领先水平。积极推动项目成果在实际工程中的应用转化，组织成果推广活动，提升项目在行业内的影响力与示范效应。
曾获国家科技奖励情况：（1）荣获2025年度大禹水利科技奖《面向水库防洪“四预”的数字孪生水利工程关键技术研究与应用》三等奖；（2）2023年荣获水力发电科学技术奖三等奖《基于自主研发的BIM图形引擎关键技术研究与应用》；（3）2022年荣获电力建设科学技术进步奖二等奖《海绵城市智慧管控系统》；（4）2011年荣获中国电力科学技术奖二等奖《水电站750kv超高压工程设计研究与应用》；（5）2021年荣获中国电建科学技术奖二等奖《城市地下综合管廊设计关键技术及基于BIM+GIS的全生命周期管理研究》。 - 姓名：郭园
排名：2
行政职务：智能建造所所长
技术职称：高级工程师
工作单位：中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司
对本项目技术创造性贡献：对本项目成果创新点3具有实质性贡献，具体包括： （1）提出构建以“数据-模型-知识”三库联动为核心的防洪决策体系。积极推动高精度数字高程模型库与防洪安全知识库建设，组织梳理调度规则等关键内容。 （2）：围绕水库防汛工作实际需求，强调成果实用性，带队整编历史数据，研究设计水库防汛、安全监测、控制运用等工作业务流程图。 （3）成将成果应用到水库工程实际防汛工作中，定期深入防汛一线，了解成果应用情况，基于实践反馈及时组织团队开展研讨，提出针对性的优化策略，引导团队不断对研究成果进行完善与升级，成功将研究成果转化为实际生产力。
曾获国家科技奖励情况：（1）荣获2025年度大禹水利科技奖《面向水库防洪“四预”的数字孪生水利工程关键技术研究与应用》三等奖；（2）荣获2023年度中国电建西北院科学技术进步奖三等奖《面向水库防洪“四预”的数字孪生水利工程关键技术研究与应用》；（3）荣获2020年度中国电建科学技术奖二等奖《水电工程勘测设计施工一体化协同管理模式研究与应用》。 - 姓名：黄勇
排名：3
行政职务：数字与智慧工程院副院长
技术职称：高级工程师
工作单位：中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司
对本项目技术创造性贡献：对本项目成果创新点“水库数字孪生管控系统研发”具有关键实质性贡献，具体包括： （1）系统框架创新设计：凭借对数字孪生理念的深刻理解与丰富实践经验，创新设计水利工程物理实体与数字模型的映射框架。充分考虑水利工程复杂性与多样性，设计出科学合理、可扩展性强的框架结构，为智慧管控平台系统建设奠定核心基础。 （2）技术方案制定与审核：组织制定详细技术方案，明确各应用系统及子功能模块技术路线与开发标准。
曾获国家科技奖励情况：（1）2026年荣获电力工程科学技术进步奖二等级《基于数据模型驱动的大坝安全智能监测与管控关键技术及应用》；（2）荣获2025年度优秀工程计算机软件奖三等奖《黄河上游梯级电站智能安全管控平台》 ；（3）荣获2025年度中国勘察设计协会全国优秀工程勘察设计奖工程勘察设计软件三等奖《新能源电站智慧管理平台》；（4）荣获2023年度中国电建西北院科学技术进步奖三等奖《面向水库防洪“四预”的数字孪生水利工程关键技术研究与应用》；（5）荣获2021年度陕西省优秀城市规划设计奖三等奖《 2021年度陕西省优秀城市规划设计奖三等奖》。 - 姓名：高学睿
排名：4
行政职务：无
技术职称：研究员
工作单位：西北农林科技大学
对本项目技术创造性贡献：（1）水库上游来水预报模型构建：针对变化环境下水文序列的非平稳特性及传统预报方法精度衰减问题，构建“物理机理+数据驱动+动态优化”的混合模型体系。创新融合分布式水文模拟与机器学习技术：基于三水源新安江模型开发近实时洪水预报模块，通过产流分区与汇流参数动态率定，解决下垫面变化导致的模型结构失效问题. （2）多源数据融合与模型验证：以提升预报可靠性为目标，系统整合气象雷达、卫星遥感、地面监测等多源数据。
曾获国家科技奖励情况：（1）曾获神农中华农业科技奖优秀创新团队；
（2）荣获2024年度大禹水利科技奖《海河流域水资源衰减机理与演变预测》一等奖；
（3）荣获2025年度大禹水利科技奖《面向水库防洪“四预”的数字孪生水利工程关键技术研究与应用》三等奖。
- 姓名：张群
排名：5
行政职务：智慧水务所所长
技术职称：高级工程师
工作单位：中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司
对本项目技术创造性贡献：对本项目成果创新点“多源异构数据融合治理与知识构建”具有核心实质性贡献，具体包括： （1）平台架构设计：凭借深厚的数据技术底蕴与前瞻性思维，主导研发分布式数据湖平台架构。深入钻研五维质量评估模型，精准规划数据接入、清洗、存储等环节，为PB级数据的实时处理与自适应清洗提供坚实架构支撑。 （2）知识体系构建统筹：全面统筹防洪领域知识图谱构建工作，组织团队采用先进深度学习算法，制定详细实体关系抽取策略。
曾获国家科技奖励情况：（1）荣获2025年度大禹水利科技奖《面向水库防洪“四预”的数字孪生水利工程关键技术研究与应用》三等奖。 - 姓名：王洁瑜
排名：6
行政职务：项目总工
技术职称：高级工程师
工作单位：中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司
对本项目技术创造性贡献：对本项目成果创新点“水库数字孪生管控系统研发”中预报调度系统相关部分具有重要实质性贡献，具体包括： （1）系统核心算法研发：主导预报调度系统核心算法研发，深入研究洪峰、水位分钟级预测与动态调度模拟技术。结合水文模型与实时水情数据，开发高精度预测算法，实现洪峰、水位的快速准确预测，为调度决策提供科学依据。 （2）多目标优化研究与应用：开展多目标优化调度模型研究，综合考虑防洪、灌溉、发电等多方面需求。
曾获国家科技奖励情况：（1）2022年荣获电力建设科学技术进步奖二等奖《海绵城市智慧管控系统》。 - 姓名：贾新会
排名：7
行政职务：数字与智慧工程院副总工程师
技术职称：正高级工程师
工作单位：中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司
对本项目技术创造性贡献：对本项目成果创新点3具有实质性贡献，具体包括： （1）防洪决策体系构建：负责基于高精度DEM和倾斜摄影构建数字高程模型库的具体实施工作，参与知识库构建，梳理规则案例。 （2）实际工程需求反馈：负责对水库历史数据进行资料整编，研究设计水库防汛、安全监测、控制运用等工作业务流程图，输出需求原型图。 （3）成果应用实战：深入水库防汛一线，密切跟踪成果应用情况，及时收集一线反馈信息。
曾获国家科技奖励情况：（1）2022年荣获电力建设科学技术进步奖二等奖《海绵城市智慧管控系统》。
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| 主要完成单位及创新推广贡献： | - 单位名称：中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司
单位贡献：中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司为本项目研究的牵头单位，负责确定研究目标和总体思路，制定研究方案，全面组织项目系统理论、体系技术与系统应用的研究，主要工作内容包括：
（1）多源异构数据融合治理与知识构建：针对气象、水文、工程监测等多源异构数据，研发分布式数据湖平台，通过五维质量评估模型（完整性、一致性、时效性、准确性、可用性）实现PB级数据的实时接入与自适应清洗。构建时空数据融合引擎，将点云、栅格、矢量等多模态数据与BIM模型精准配准，形成覆盖降水-产流-汇流全过程的防洪数据资产库。采用深度学习算法构建防洪领域知识图谱，自动抽取32类实体间的156种关系，形成可解释的防洪知识体系，为模型训练、算法应用及功能研发提供结构化知识支撑，有效解决了传统数据关联性不足的问题。
（2）水库数字孪生管控系统研发：遵循数字孪生理念，创新设计水利工程物理实体与数字模型的映射框架，建设以水利工程为骨架、多源时空大数据为底座、水利模型为核心的水利数字孪生智慧管控平台系统，该系统包含六大应用系统及36个子功能模块。
- 单位名称：西北农林科技大学
单位贡献：西北农林科技大学为本项目研究的参与单位，负责水库防洪预报模型建设研究。主要工作内容包括：
（1）水库上游来水预报模型构建：针对变化环境下水文序列的非平稳特性及传统预报方法精度衰减问题，构建“物理机理+数据驱动+动态优化”的混合模型体系。创新融合分布式水文模拟与机器学习技术：基于三水源新安江模型开发近实时洪水预报模块，通过产流分区与汇流参数动态率定，解决下垫面变化导致的模型结构失效问题；同步搭建基于LSTM神经网络的径流中长期预报平台，引入高分遥感反演的土地利用/植被覆盖数据作为输入特征，有效捕捉人类活动对径流过程的非线性影响。
（2）多源数据融合与模型验证：以提升预报可靠性为目标，系统整合气象雷达、卫星遥感、地面监测等多源数据，构建多尺度数据融合框架，为模型提供高精度输入。针对不同水文情景设计对比实验，通过历史洪水事件反演与实时预报验证，优化模型结构与参数配置，形成适应不同流域特性的预报方案库。
（3）成果应用与动态优化：将预报模型嵌入水库防洪“四预”系统，在实际防汛工作中开展实时预报服务，基于实践反馈持续优化模型性能。
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| 完成人合作关系说明： | 完成人合作关系说明：1
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