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。     

基于数字孪生技术的智慧水务系统建设

分析通江闸工程概况与应用需求,重点强调通江闸智慧水务系统总体设计,并以利用数字孪生技术打造水务系统的建设方案作为切入点,对自动化控制体系、数字孪生平台、通江闸数字孪生平台、网络安全体系以及运行环境体系等方面进行研究,期望能够为相关人员提供参考。     

数字孪生技术在某水利枢纽工程的应用

2022年3月,水利部陆续颁发了《数字孪生水利工程建设技术导则（试行）》《水利业务“四预”基本技术要求（试行）》等多项针对数字孪生水利工程的标准规范及管理办法。同年12月,水利部办公厅再次下发了《水利部办公厅关于加强重大水利工程数字孪生项目设计的通知》,要求大型及重要的中型水库应按照数字孪生技术路线建设工程信息化系统。以某大型水利枢纽工程为例,通过数字孪生系统建设,为工程的运行、调度和决策提供支撑,为同类型水利工程数字孪生系统设计提供参考。     

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。     

数字孪生流域研究及建设进展

调研分析了数字孪生流域建设进展和研究现状,介绍了数字黄河、数字孪生技术、数字孪生流域的发展脉络,梳理了近年来信息化基础设施、数字孪生平台、水利业务应用系统方面主要进展,提出了数字孪生流域未来研究方向,可为数字孪生流域建设和技术研究提供参考。     

基于数字孪生技术的德州市水资源应用前景研究

德州市是典型的水资源极度匮乏地区,水资源供需矛盾突出。为解决水资源管理的用水总量分配和水资源调度等工作难题,充分利用现有水资源信息化资源,结合最新的信息化技术发展成果和水利部“十四五”智慧水利建设总体目标,对德州市水资源的数字孪生应用前景进行研究。以水利部数字孪生建设工作提出的建设目标和方法为指导,结合德州市水资源信息化现状,设计了水资源数字孪生五维模型框架,对如何实现物理实体和虚拟实体的相互映射、数据服务平台的运行以及数字孪生的互联互通进行了阐述,并对实现数字孪生的技术体系开展可行性分析。通过对水资源数字孪生系统结构化分析和典型案例分析,可以认为水资源数字孪生系统具备技术先进性和建设可行性,能够实现水资源业务信息化智能管理,提高德州市水资源信息化水平,并为德州市智慧水利建设提供实用性技术参考。     

数字孪生水利工程安全智能分析预警技术研究及应用

数字孪生水利工程是智慧水利建设的核心与关键。聚焦水利工程安全运行需求,有必要结合数字孪生建设,开展工程安全智能分析预警技术研究和系统开发工作,从而有效提升工程运行安全保障水平与突发事件应急处置能力。介绍了基于数字孪生平台的工程安全智能分析预警技术的总体框架,针对工程安全监测感知体系和工程安全模型库进行了详细论述,并构建了具有“四预”功能的工程安全智能业务应用。目前,研究成果已在数字孪生江垭皂市工程中获得初步应用,可为同类数字孪生工程建设提供借鉴与参考。     

以数字孪生海河建设驱动流域治理管理新发展

现阶段，科学技术是推动经济社会发展的主要动力，不仅促进新型信息化技术与水利行业加速融合，而且推进智慧水利成为新阶段水利高质量发展的显著标志。智慧水利建设以数字孪生流域为核心，为强化流域治理管理、实现流域“四个统一”提供强大技术支撑。数字孪生海河建设可以提高“2+N”水利业务应用的数字化、智能化水平，其共建共享管理体系将提高流域治理管理的精准化水平和服务效能，并且通过提高水旱灾害防御能力、水资源集约利用和优化配置、水生态环境的监督治理等过程来保障流域社会经济的可持续发展。因此，数字孪生海河建设将驱动流域治理管理进入新发展阶段。     

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。     

面向智慧水利的县域水资源监管集成平台设计——以无锡市滨湖区为例

滨湖区水资源数字孪生规范化监管平台是将取水户内部管网设施孪生投射,取水口规范化建设台账整编,水资源业务办理场景等深度融合并集成展现的数字化业务平台。平台建设水资源数字孪生规范化监管平台,形成规范化业务流程,提升业务管理和办理效率,为县域水利信息化建设树立标杆,探讨县域智慧水利发展战略实施路径,为推进智慧水利建设提供参考。     

数字孪生永定河建设实践

数字孪生永定河建设是流域治理管理现代化的主要标志。围绕永定河生态修复与治理,构建数字孪生永定河,建设水利感知、数据底板、模型平台、知识平台、业务应用等内容,相关成果应用于永定河全年全线有水的生态水量调度与海河“23·7”流域性特大洪水的防洪调度,取得了初步成效。建议下一步从完善数据底板、完善防洪模型、提升防洪“四预”能力、提升水资源调度“四预”能力等方面加强数字孪生永定河建设,助力流域治理管理现代化。     

遵义市观音水库工程数字孪生平台凸优化调度算法研究

为保障水利水电工程运行安全，实现供水调度、大坝安全、库区管理、发电运行等业务功能，基于数理统计和数据挖掘等技术方法构建水文水资源预测预报、安全监测数据异常识别、工程安全预测预警、输水管线分析等数学模型。重点对观音水库工程信息化数字孪生平台凸优化调度算法进行了研究，形成水库数字孪生系统架构凸优化调度决策方案，对于建成具有预报、预警、预案、预演功能的工程信息化系统，为观音水库运行安全，充分发挥工程综合效益提供重要支撑。     

海委水利信息化工作回顾与发展

目前，海委水利信息化工作取得一定成就。随着信息化技术的发展，数字中国建设整体布局规划明确提出要构建以数字孪生流域为核心的具有“四预”功能的智慧水利体系。在此形势下，海委需要不断夯实网信基础，谋划开展数字孪生海河建设，持续推进流域治理管理现代化。     

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。     

数字孪生技术在疏勒河流域的应用和探讨

以疏勒河流域为研究对象，探索具有“四预”功能的智慧水利体系建设。通过信息化基础设施建设，搭建具有疏勒河流域特征的数字孪生平台，开发与流域水利业务相匹配的“2+N”智慧水务应用，在疏勒河流域形成从源头到地头的全过程水资源调配管理模式。通过疏勒河数字孪生系统建设，为流域智慧水利建设奠定基础，提升疏勒河流域现代化灌区建设水平。     

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。     

基于现代化技术的水闸运行管理应用研究

随着科学技术的不断进步,现代化技术在水闸工程运行管理中的应用,可以有效提升当前的工程质量,优化水闸运行效果。以新江海河闸工程为例,对现代化技术在水闸运行管理中的应用进行讨论和分析。结论表明,新江海河闸工程采用现地单元控制级别PLC和闸门控制PLC现代化计算机监控系统可有效控制工程闸门的开启与关闭,但还存在创新力度不足等问题。对此提出有机统一现代化技术与水闸工程管理,促进水闸工程管理水平全面提升;利用现代化技术全面、有效实施监测,保存监测信息的措施。     

智能运维监控平台在数字孪生黄河建设中的应用

为解决信息系统依靠人工运维出现时效性差、运维工具繁多等问题,提出基于统一智能运维监控平台,实现面向业务、应用和IT基础设施等全生命周期的运维管理方式。梳理总结黄河数据中心信息系统运维管理发展历程,从黄河数据中心运维现状及数字孪生黄河建设对智能运维管理的需求出发,提出面向数字孪生黄河建设的智能运维监控平台设计方案,详细阐述了建设目标、建设任务、平台逻辑架构、平台特性、特色功能等。通过智能运维监控平台建设,有效提高了黄河数据中心信息系统运维工作的精细化、自动化、智能化水平,提升了信息化运维保障支撑能力。     

数字孪生技术与智慧水利枢纽建设思考

结合泗阳水利枢纽的实际状况,就数字孪生技术和智慧水利枢纽融合,提升工程管理信息化、标准化、精细化水平进行了分析和思考,为后续技术应用和系统建设提供参考依据。     

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。