基于数字孪生的高海拔高土石坝工程施工管控探索

为解决高海拔高土石坝工程施工过程复杂、施工周期长等因素引起的施工进度和质量管控难题，采用数字孪生理论与技术体系建立高土石坝工程数字孪生模型，模型包括基于三维GIS和BIM融合技术建立的表达工程施工动态过程的虚拟模型、基于循环仿真网络和贝叶斯修正技术建立的反馈优化施工方案的进度分析模型、基于物联网和大坝填筑全流程跟踪管理模型建立的大坝填筑质量跟踪和管控模型。以西南某高海拔地区高心墙土石坝工程为例，对高土石坝工程数字孪生模型开展工程应用。实践表明：建立的高土石坝工程数字孪生模型可实现高土石坝工程所在地区地形地貌和工程施工进度面貌的三维动态展示，快速追溯出现质量问题的工程部位的施工过程，同时借助现场GPS监测和移动端输入等信息采集手段实现平台虚拟模型与现场工程实体模型的双向联动。     

汾河干流稷山城区段综合治理工程BIM应用

采用创新性BIM技术和数字孪生技术,深化各专业BIM模型的构建应用解决了工程建筑物多、河道清淤土方量大,高标准建设及工期紧张等难点,有效提升了设计效率与质量。构建的数字孪生管控平台,实现了工程的实时监控与精准管理,展示了BIM和数字孪生技术在现代水利工程中的应用潜力,为同类工程开展智慧水利建设提供参考。     

水利水电工程数字资产平台建设及应用

为改善水利水电工程信息化、数字化发展过程中存在的数据标准不统一、数据质量参差不齐、数据存储分散、数据间关联性弱、数据共享困难等问题,运用BIM、数字孪生、大数据等技术,结合资产管理理念,通过采集工程相关数据资产,以工程资产编码为纽带,构建资产数据模型,设计开发了满足工程数据资产集成整合、管理查询、下载共享等资产管理功能和工程基本信息总览、多维全生命周期资产管理、典型场景应用等综合应用功能的工程数字资产平台,实现了水利水电工程规划设计、施工建设和运行维护等工程全生命周期过程中工程数字资产的管理与应用,提升了水利水电工程建设管理水平和生产运维能力,促进了数字资产概念在水利水电工程领域的应用和发展。     

数字孪生技术在城区智慧水网建设中的应用

对扬州市城区智慧水网建设基础以及数字孪生在试点中的设计框架、主要应用情况进行了解读,阐述了数字孪生技术的发展及其在智慧水利建设中的重要性,以城区智慧水网建设试点项目为先行,引入数字孪生技术,充分利用云计算、物联网、互联网+、人工智能等新兴技术,以防洪排涝、水资源与水环境保护、工程管理与运行调度等为应用场景,构建具有预报、预警、预演、预案功能的智慧水网综合管理系统,旨在为扬州水利高质量发展提供可靠样本。     

基于iS3的综合管廊施工智慧管理系统应用

文章介绍了基于i S3的综合管廊施工管理平台。该平台可实现综合管廊施工全过程数据的采集、处理、表达、分析于一体,为施工过程方案的决策提供技术支撑,实现对综合管廊施工全过程的综合智慧管控,该平台的应用可促进综合管廊施工过程的标准化和规范化,提高综合管廊工程建设的管理信息化水平,为工程的现场施工管理提供技术支持,降低施工成本,提高施工质量,保障施工安全。     

数字孪生水利工程网络安全风险分析和保障体系

数字孪生水利工程是数字孪生流域的关键节点，也是智慧水利建设的重要组成部分，在数字孪生水利工程建设中，如何保障网络安全尤为重要。以汉江流域数字孪生项目建设为例，结合数字孪生水利工程的特点，分析了数字孪生水利工程面临的网络安全风险。在此基础上，运用网络安全防护技术，从网络安全纵深防御体系建设、物联网安全防护、数据安全防护、水利工业控制系统安全防护、云计算安全防护、移动安全防护6个方面构建了数字孪生水利工程网络安全技术风险治理体系，并对水利行业数字孪生水利工程网络安全管理提出了具体措施和建议。研究成果已在汉江流域数字孪生水利工程建设中取得了良好防护效果，可为水利行业其他数字孪生工程的网络安全工作提供借鉴。     

数字孪生三峡建设思考与实践

数字孪生三峡从大时空、系统性视角综合统筹考虑长江流域及工程本身,围绕三峡工程安全运行管理需求,规划了水利信息基础建设、数字孪生平台构建、工程安全运行管理等主要建设内容,分析了数据资产梳理、先进技术引入、网络安全防护对于数字孪生三峡的关键作用,制定了数字孪生三峡建设计划与相关保障措施,以期充分发挥数据综合效益、提升工程运行管理水平。     

数字孪生驱动的智慧流域平台研究与设计

流域管理涉及水资源、水生态、水环境、水灾害等众多问题,以数字孪生为基础,将GIS,BIM,IoT融合的数字孪生与流域管理相结合,建立数字孪生数据及模型集成与可视化表达方法,研究数字孪生运行机制,构建智慧流域孪生体,设计数字孪生驱动的智慧流域平台.以堵河流域水库群防洪联合调度管控为例进行应用实践,实践证明:相比传统流域数...     

数字孪生闸泵工程规划设计

闸泵工程作为流域的控制性工程，对流域的防洪调度、水资源管理与调配具有重要作用。本文按照《十四五智慧水利建设规划》，结合《数字孪生工程建设技术导则》要求，针对性从数据底板、模型平台、知识平台、基础支撑平台及智能业务应用等模块进行规划，以实现闸泵站各类信息及时汇聚处理、工程三维可视、模型优化计算、业务智能应用为目标，为闸泵站的信息化、数字化、智慧化建设发展提供支撑保障，对闸泵工程健康状态进行评价，对工程调度运行进行优化管理，并对闸泵类水利工程数字孪生建设提供样例。     

基于数字孪生的安全生产风险管控平台研究

为扎实推进水利安全生产风险查找、研判、预警、防范、处置和责任等风险管控“六项机制”建设，提升水利工程安全管理水平，结合水利工程运行管理单位安全生产的特点和规律，搭建了基于数字孪生的安全生产风险管控平台框架，实现对安全生产风险的智慧监管。以百色水利枢纽工程为例进行研究，构建了百色水利枢纽安全生产风险管控平台，实现了基于数字孪生的水利工程存在实体和作业操作2个安全生产风险管控场景，验证了基于数字孪生的安全生产风险管控平台的可行性，对后续安全生产风险研究提出了新思路，具有一定指导意义。     

江苏省数字孪生水网建设总体构想与先试经验

智慧水利体系已经迈入数字孪生水利建设的新阶段,对于推动水利高质量发展具有重要的现实意义。结合江苏省河湖水系特点与水利管理治理工作实际,依据相关试行标准规范,结合数字孪生江苏省太湖地区典型水网工程先行先试项目,从数字孪生水网建设框架、总体要求、信息基础设施、数据底板、模型平台、知识平台、智能中枢和业务场景等方面提出了建设需求与要求,形成了江苏省数字孪生水网建设的总体构想,从项目建设中总结经验,探索数字孪生水网建设路径。实践表明：数字孪生水网建设总体技术要求具有可操作性和指导性,可为江苏省乃至全国数字孪生水利建设提供参考和借鉴。     

山东济宁市智慧水利体系建设探索及思考

山东省济宁市加快构建具有预报、预警、预演、预案功能的智慧水利体系。总结了济宁市以数字示范河湖建设为抓手，依托济宁市河长制信息系统平台，融合河湖管理、水旱灾害防御、工程运行管理、安全监管、水土保持、水资源、泗河数字孪生流域系统、城乡供水、污水治理、平台集成等10大模块，提出推动数字示范河湖建设、加大多种监测手段融合、全面摸清河湖治理和管理现状等有益经验，为其他城市的智慧水利体系建设提供参考借鉴。     

数字孪生南四湖二级坝工程 立足流域 提升水利工程智慧化管理水平

<正>2021年11月29日水利部印发《“十四五”期间推进智慧水利建设实施方案》，明确南四湖二级坝工程作为11个数字孪生工程先行先试试点之一，开展数字孪生工程建设。截至目前，数字孪生南四湖二级坝工程可对工程防洪调度、水文预测预报、运行管理等活动进行数字映射、智能模拟、前瞻预演，实现同步仿真运行、虚实交互、迭代优化，以及对现实工程实时监控、发现问题、优化调度的目标，有力支撑了2023年沂沭泗流域汛期洪水预报、工程运行管理等工作。     

数字孪生江垭皂市工程建设方案研究

智慧水利建设是新阶段水利高质量发展的最显著标志之一。近年来,江垭皂市工程已初步形成了信息化支撑的业务平台体系,但仍存在监测感知能力不足、数据资源整合共享困难、业务应用智能化不高等短板。梳理了江垭皂市工程已有系统建设情况,对表对标数字孪生工程建设技术要求,提出了数字孪生江垭皂市工程建设方案,包含数字孪生平台、信息化基础设施、智能业务应用、网络安全体系和共建共享等内容,探索了数字孪生水利工程建设模式。研究成果可为长江流域数字孪生工程建设起到典型示范作用,为推进智慧水利建设提供参考依据。     

数字孪生周公宅-皎口梯级水库防洪“四预”应用

响应宁波市智慧水利建设,落实数字孪生工程建设先行先试工作,提高水库防汛调度能力、工程运行管理水平和综合决策水平,开展了数字孪生周公宅-皎口梯级水库建设,通过构建数字孪生平台和防洪“四预”业务应用,对梯级水库及下游影响区进行预报、预警、预演、预案全过程闭环模拟,在防汛防台、洪水风险应对等多种场景下为水库防洪形势分析、洪水作业预报、调度方案制定、下游人员避险转移等提供技术支撑,为大型水库工程数字孪生建设提供思路。     

基于数字孪生技术的九江城市智慧水务平台设计与实现

当下,以数字孪生为主的数字技术愈发成熟,为使得长江水环境治理能够“长治久安”,上海院在长江大保护先行先试城市九江城区中心水环境治理中启用了智慧水务先进理念,搭建了基于数字孪生技术的智慧水务平台。通过数字孪生技术构建九江城市“一张图”的数据基座,结合5G物联网、水力模型和云计算等技术,应用智慧水务平台,融合水务治理的河道水情、水质、区域雨情、泵站运行、管网实时监测等数据,虚拟九江市中心城区水环境的实时时空模型,提高了“厂网河湖岸”的联动治理和一体化运营,达到水务治理的实时有效监管和科学辅助决策,为未来智慧水务建设提供了经验参考。     

基于BIM的水利工程施工监管平台设计与实现

随着新时期水利高质量发展的持续推进,充分运用BIM、数字孪生、仿真模拟等信息技术与水利行业融合创新发展成为了必然选择,在水利工程建设领域也逐渐形成以"BIM+全生命周期"为抓手的智慧管理体系。聚焦水利工程施工阶段,利用BIM、大数据、3S、三维可视化等新一代信息技术,为更好地解决施工过程中各单位协作难度大、信息采集困难、数据共享与一致性差、施工管理效率低等风险和问题,建成了先进实用、安全可靠,集基础性、全局性的施工过程信息资源于一体的水利工程施工监管平台,实现了项目建设的全方位动态化监管,加强了项目信息的全过程整合,推进了项目质量、安全、进度、成本、档案等可视化、集成化、协同化管理,最终为水利工程施工精细化、高效化管理提供技术支撑。     

丰满水电站重建工程智慧管控关键技术研究与应用

丰满水电站重建工程克服原大坝加固治理过程中大量资料难以收集的困难,结合重建契机,利用BIM、虚拟现实、物联网、云计算、大数据、移动互联网等技术,成功构建了具有可视化、物联化、集成化、协同化、科学性特征的智慧管控平台。对工程建设安全、质量、进度进行全过程智慧管控,为工程参建各方提供统一沟通管理服务,解决了工程数据共享和协同问题,加强了施工过程的管控,提高了工程建设的管理水平。     

水利部数字孪生流域模型管理云平台设计及应用研究

【目的】智慧水利是推动新阶段水利高质量发展的实施路径之一,建设数字孪生流域是实现智慧水利的核心与关键。为提升水利部数字孪生平台建设中水利模型的易用性、可扩展性、复用率和可维护性【方法】按照数字孪生流域水利模型建设“标准化、模块化、云服务”的要求,采用“分治+集成”的思想,基于组件技术、工作流技术、SOA架构和容器技术等构建水利部数字孪生流域模型管理云平台。平台通过提供水利专业模型、智能识别模型的组件化封装和流程化搭建功能,以微服务的方式对外提供模型共享和模型计算服务。【结果】依托重点研发项目分别在示范区域——屯溪流域和白鹤滩水库开展“洪水预报-预警-调度”业务应用和工程管理范围形变监测业务应用,验证了平台设计的合理性和应用的可行性。【结论】研究成果可为数字孪生流域模型平台的建设与应用提供一定技术支持和经验借鉴。     

数字孪生大藤峡探索与实践

为了推动智慧水利建设，大藤峡公司以“一台双赋三化四预”为目标，通过搭建数字孪生平台、夯实信息化基础设施、提升业务应用智能化水平、完善网络安全体系、强化内外部系统集成，开展了数字孪生大藤峡技术探索和工程实践，取得了多项技术突破，在防汛、水资源调配、工程安全等业务领域取得了良好的应用成效。