科技创新研究中心数字水利水电工程与流域安全研究中心

研究中心

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  张宗亮

  中心顾问专家

  中国工程院院士、中国电建集团首席科学家、水电水利规划设计总院专家委员会主任、雅江专家咨询委员会副主任、中央建筑企业数字化转型协同创新平台首席科学家、西藏自治区水风光储能源技术创新中心学术委员会主任，在水利水电工程、新能源工程和数字工程等方面做出创造性贡献。

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  陈永灿

  中心首席科学家

  西南石油大学原党委书记、清华大学土木水利学院教授、博导、长江学者特聘教授，教育部“水资源与水安全”创新团队负责人、水利工程国务院学科评议组成员、国际水利学会中国分会副主任、四川省“天府万人计划”杰出科学家、享受国务院政府特殊津贴。

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  林鹏

  中心主任

  清华大学水利水电工程系教授、中国岩石力学与工程学会常务理事、中国大坝工程学会智能建设与管理专业委员会副秘长、长江生态保护科学技术委员会委员；先后担任200余次国家重大水电、水利和电源工程咨询评审专家。

下属研究所

01

智慧水电枢纽研究所

研究所以水电枢纽关键建筑物为对象，致力于构建基于“巡、检、诊、维”库坝安全智能检测与智慧管控体系，形成多元巡检数据采集、数据识别判断、风险预警、响应联动等一系列关键技术，促进库坝安全信息流的高效传递与融合协同，优化关键水工建筑物检测和管控流程。

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02

智能建造研究所

研究所汇聚清华大学智能建造团队人才，聚焦国家重大基础设施尤其是水利水电工程及岩土工程智慧化建管运领域，开展智能建造的研究方法、创新技术、关键装备的研发工作，提供智能建造、智能后建造时期的工程技术解决方案。主要研究内容包括智能温控、智能通风、智能振冲、智能安全、工程知识图谱等。

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03

水环境与流域安全研究所

研究所聚焦城市河湖水安全与水环境领域，致力于建立智慧流域科学理论及关键技术体系，提供河湖水生态环境提升与智慧监管解决方案，成为融理论创新、技术开发、产品研制为一体的研发平台。

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04

水工程数智设计研究所

研究所聚焦于水工程数智设计领域，致力于数字设计关键技术、设计协同体系方法和数字化产品、工程数值计算模拟分析平台、水工程数字孪生基础性关键技术等方面的研究工作。通过技术研究与平台建设，推动我国水工程数字化技术的高水平发展，持续推进国产化绘图工业软件、CAE软件的研发和技术积累。

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05

水工程安全研究所

研究所面向工程安全“查 诊 治 管”四大业务环节，聚焦智能监测与检测关键技术，水工建筑物运行智能诊断方法，水工结构缺陷修复与应急联动方法，流域安全智能管控技术与平台等业务，打造“在线感知-综合诊断-应急诊治-云上管控”的核心能力，服务流域安全运行，为重大工程安全 “把脉问诊”。

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核心技术/产品

高坝枢纽结构安全智能巡检与数字孪生技术

• 针对四川等西南地区高拱坝泄洪消能的挑战，构建了泄洪水流高精度数值模拟方法

• 研制“空天地水”一体化的巡检装备体系，自主研发系列巡检机器人设备与系统，实现结构安全动态检测与透彻感知

• 构建了高坝枢纽关键设施“全域粗检，局部细察，缺陷精测”的可视化主动检测技术体系

• 攻克损伤智能识别与风险空间映射方法，建立基于数字孪生的水工结构安全管控平台，开展流域级工程实践

研发产品：多模态水下巡检机器人系统

采用排淤、水体置换、观测一体化“清淤-置换”技术设计，破解复杂环境下的可视化检测难题，入选水利部技术推广，获国内外发明专利金奖

图：双模态水下巡检机器人系统

研发产品：库坝安全数字孪生管控平台

建立水工结构安全运行模型、开发基于时空AI的知识图谱，打造关键结构数字孪生体，实现损伤智能识别、风险空间映射和基于数字孪生的结构安全评价与风险管控

图：库坝数字孪生管控系统

*研发团队：智慧水电枢纽研究所

河湖生态环境长效运维与智慧管控技术

• 自主研发智能监测设备，实现河湖水质、水生物、水生境动态实时监测

• 构建数学模型分析各种复杂条件下的水流、水质时空变化规律，开展趋势预测

• 采用“感知-预测-提升-决策”的技术体系构建河湖水生态环境数字孪生系统

• 打造“专业模型+大数据算法”双核驱动的“水务大脑”

研发产品：公园城市知水系统

构建水数字孪生的生态综合应用平台，实现水生态、水环境数据全掌握、未来变化精确推演、应急和综合措施的智慧处置调度管理

图：公园城市知水系统

*研发团队：水环境与流域安全研究所

一体化智能通水温控联调系统

• 小梯度、慢冷却、精准控制

• 混凝土温控全要素实时感知与负反馈闭环调节系统平台

• 集现场总线、物联网数据感知、PLC控制、多端可视化交互界面的高度一体化集装箱式通水设备

• 迭代至智能温控3.0系统，芯片、控制装置等核心元器件实现100%自主研发，突破了混凝土温控领域的行业技术瓶颈
  

• 全面应用于白鹤滩、乌东德等世界级巨型水电站，精河大坝、雷尔大坝、西拉沐沦特大桥、王官黄河大桥等重大工程

  
  

*研发团队：智能建造研究所

HydroSafety智慧管理云平台

• 研发了混凝土面板水下检测及修复技术，解决了复杂环境下的渗漏探测与水下修补难题

• 研发了流域水电站运行期安全管控平台，构建了分类分级评判体系，实时分析大坝工作性态

• 构建工程安全HydroSafety技术体系，服务流域安全运行

  
  

图：HydroSafety技术体系

研发产品：流域安全管控平台

面向流域级大坝运行管理业务，实现数据采集、整理、分析、评判、决策智能化，分析结果可视化，构建流域大坝智能在线监控平台，提升流域水工运维管理水平

图：流域安全管控平台

*研发团队：水工程安全研究所

咨询工作

应用案例

• 嘉陵江水利工程水电站消力池水下巡检

  · 先后完成5次示范应用，为企业节省约3000万元检修费用

  · 确保工程充分发挥错峰滞洪的功能，产生了良好的社会影响力

  · 实现行业引领，获中电联电力5G应用创新案例、四川省科技进步一等奖

  
  

  
  

• 城市河湖水生态管理与提升

  · 实现对成都兴隆湖、永安湖等关键城市水域的水要素透彻感知与智慧管控
  

  · 水生态知识图谱与孪生平台的融合方法， 实现了河湖长期稳定运行的多目标优化决策

  · 天府新区智慧水生态管理系统，助力营造数字孪生之城，提升城市韧性，打造公园城市品质

  
  
  

• 澜沧江流域流域安全管控平台

  · 澜沧江流域流域安全管控平台已接入境内外14座大中型水电站相关数据，应用效果显著