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展以及防凌减灾理论技术的不断创新突破，凌汛灾害防御各环节不断耦合衔接与协同联动，当前已
经具备凌汛灾害监测-预警-评估-防控全链条应急决策支持系统建立的支撑条件，需要在此基础上，
进一步加强凌汛期冰情、水情及堤防渗透滑塌险情的组网监测与智能预警技术研究，提出凌汛期河
道冰塞冰坝灾害、堤防险情破坏灾害、泛区凌洪淹没风险等监测预警指标体系及其定量化预警阈值，

并运用高精密传感器和高分遥感新技术提升监测预警精度与时效性，同时集成河冰演变-凌汛壅水-
堤防险情-泛区淹没灾害风险链耦合模型及风险定量评估方法，自动化模拟与展示凌汛洪水动态变化
及其致灾影响全过程，实时量化评估凌汛灾害风险以及水库与分凌区调控减灾效果，构建数字化、
网络化和智能化的全生命周期智慧防凌系统，实现凌汛灾害监测-预警-评估-防控全链条的防凌减灾
应急决策支持。此项研究有助于提升凌汛灾害防御的信息化和智能化水平，亟需在水利高质量发展
背景下取得突破性进展。
4.6 智慧水利背景下凌汛灾害“四预”数字孪生平台研究 基于数字孪生平台的预警、预报、预
演、预案（简称“四预”）既是新时代智慧水利的重要建设内容，也是凌汛灾害科学防御的重要技术
手段。因此，在凌汛灾害风险防控不断取得创新突破的同时，未来需要利用 3S 技术、无人机航
拍、BIM 技术、人工智能技术、数字孪生技术、模型库、算法库等，以数字化、网络化、智能化
为主线，以数字化场景、智慧化模拟、精准化决策为路径，推进算据、算法、算力建设，研究凌
汛灾害风险防控领域数字孪生平台的构建与优化展示方法，建立流域及重点工程三维虚拟仿真场
景，并在数字场景中实现凌汛灾害在线监测信息的实时动态展示与险情预警、凌汛灾害实时预警
预报、凌汛灾害风险与防凌指挥决策行动动态预演、凌汛灾害风险防控预案自动化生成与智慧化
管理，形成虚实结合、孪生互动、数字赋能的防凌减灾发展新形态，综合提升凌汛灾害防御的
“四预”能力。此项研究充分体现了水利工程、人工智能、灾害学、计算机科学、地理信息学等多学
科交叉发展特色与优势，有助于推动防凌减灾不断迈入新的发展阶段。

参 考 文 献：

［ 1 ］ 苑希民，曾勇红，王秀杰，等 . 防洪减灾与地理信息系统应用［M］. 天津：天津大学出版社，2019 .
［ 2 ］ 郜国明，邓宇，田治宗，等 . 黄河冰凌近期研究简述与展望［J］. 人民黄河，2019，41（10）：77-81，108 .
［ 3 ］ 田福昌 . 黄河宁蒙段凌汛灾害驱动机制与险情诊断评价方法研究［D］. 天津：天津大学，2020 .
［ 4 ］ 田福昌，王艳鹏，王秀杰 . 黄河宁蒙段凌汛洪水风险分类及其分布特征［J］. 人民黄河，2021，43（2）：49-
52，69 .
［ 5 ］ 郭立兵，周跃华，田福昌，等 . 黄河宁蒙段凌汛致灾影响因素及灾害演变特点［J］. 人民黄河，2020，42
（2）：22-26，33 .
［ 6 ］ BELTAOS S . Comparing the impacts of regulation and climate on ice-jam flooding of the Peace-Athabasca Delta
［J］. Cold Regions Science & Technology，2014，108（12）：49-58 .
［ 7 ］ TAKÁCS K，KERN Z . Multidecadal changes in the river ice regime of the lower course of the River Drava since
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［ 8 ］ ROKAYA P，BARRIE M，HOWARD B，et al . Climatic effects on ice phenology and ice-jam flooding of the
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［10］ 冯国华，朝伦巴根，闫新光 . 黄河内蒙古段冰凌形成机理及凌汛成因分析研究［J］. 水文，2008，28（3）：
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［11］ 闫新光 . 黄河特大凌汛防御管理措施及成因分析［J］. 中国防汛抗旱，2008，18（6）：24-26，35 .
［12］ 刘吉峰，程艳红，刘珂，等 . 黄河宁蒙河段冬季气温特点及其对凌情影响［J］. 中国防汛抗旱，2018，28
（12）：47-52 .

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