数字孪生黄河建设挑战与推进举措

水利部把建设数字孪生流域作为推动新阶段水利高质量发展重要路径,黄委谋划以数字孪生黄河建设驱动治黄信息化提档升级,以高水平、高质量信息化引领黄河治理体系和治理能力现代化。分析了治黄信息化支撑能力存在不足、面临挑战,提出了数字孪生黄河建设思路、任务及推进措施,通过数字孪生黄河建设增强流域治理管理智慧化水平。     

数字孪生水利工程建设思考

数字孪生流域是智慧水利的核心和关键,数字孪生水利工程是数字孪生流域的重要组成部分。本文在智慧水利背景下,简要描述了数字孪生工程的建设任务,并就不同类型和任务的水利工程开展数字孪生建设的重点进行了论述。     

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。     

数字孪生水网建设思路初探

数字孪生水网是建设国家水网的重要内容,也是推动新阶段水利高质量发展的重要标志之一。锚定“系统完备、安全可靠,集约高效、绿色智能,循环通畅、调控有序”的国家水网建设目标,按“需求牵引、应用至上、数字赋能、提升能力”要求,遵循“监测系统完善、调控网络智能、预演决策支持、安全运行可靠”建设原则,设计了数字孪生水网建设总体框架,研究提出数字孪生平台、信息化基础设施、典型应用、网络安全体系和保障体系建设思路和要点,为规范指导我国数字孪生水网建设,提升国家水网调配运管数字化、网络化、智能化水平提供支撑。     

数字孪生珠江流域建设初探

结合水利部关于数字孪生流域建设的有关要求,梳理了数字珠江工作现状和系统建设情况,围绕数据平台、模型平台、知识平台等核心任务及强化预报、预警、预演、预案"四预"措施的要求,分析了流域水利网信存在问题和主要差距,提出了数字孪生珠江建设的实施路径,并介绍了相关项目的试点情况和成效.     

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。     

数字孪生水利实践案例分析与创新思考

数字孪生水利建设是新阶段水利高质量发展的重要实施路径。概述了数字孪生水网、数字孪生流域、数字孪生工程发展建设基本情况,以数字孪生尼尔基和数字孪生嫩江为例,介绍了数字孪生工程和数字孪生流域建设的成果及技术创新。分析了当前数字孪生水利建设中存在的问题并提出发展建议,以期为加快构建数字孪生水利体系提供参考。     

数字孪生黄河拦沙坝数据底板建设案例分析

为推进数字孪生黄河建设,最大限度提升拦沙坝数据底板精度,利用倾斜摄影技术对内蒙古鄂尔多斯市新建的44座拦沙坝进行数据采集和处理,同时以机载激光雷达等设备进行数据采集处理的试验探索。经检测点检查,生产的DOM格网大小0.01 m,最大平面中误差为0.046 m;DEM格网大小0.1 m,最大高程中误差为0.047 m;三维模型完整,没有明显的拉伸变形或纹理漏洞,位置准确,具有现势性,与航空影像表现一致。成果精度超L3级数据底板建设要求,可认为是当前技术手段数据底板建设能达到的优良精度。     

数字孪生技术在智慧水利建设中的应用

数字孪生技术与水利行业的深度融合,成为新阶段智慧水利高质量发展的坚实后盾,为我国现代水利的发展注入强大动能。数字孪生技术作为新的技术手段,实现了物理实体与数字虚体间的实时交互和精确映射,极大程度上提高了水利部门信息化服务的效率与质量。本文分析了智慧水利建设的必要性,从运行机制、实施步骤、应用领域3个方面,探讨了数字孪生技术的机理,并提出了相应建议。     

数字孪生流域共建共享相关政策解读

共建共享是集约节约建设、解决“信息孤岛”、实现业务协同的必由之路。为保障数字孪生流域建设有力有序有效、不重不漏,水利部2022年3月出台《数字孪生流域共建共享管理办法（试行）》,并在《数字孪生流域建设技术大纲（试行）》《数字孪生水利工程建设技术导则（试行）》等技术文件中提出共建共享具体要求,将其作为“十四五”数字孪生流域建设方案审批、先行先试评估、年度网信督查的重要内容。     

构建黄河流域水网的思考EI北大核心CSCD

加快构建黄河流域水网是实现黄河流域生态保护和高质量发展的有效手段。目前黄河流域已基本形成了由河流和供水工程组成的水网布局,对供水安全起到了重要作用,但仍没彻底解决黄河流域水资源不足、调控能力差、水资源配置不均衡等问题。阐述了构建黄河流域水网的背景和内涵,分析了构建黄河流域水网面临的问题,提出了构建黄河流域水网的措施。在国家水网构建框架下,黄河流域水网将形成以黄河干流、南水北调西线工程为纲,以支流和供水工程为目,以干流7大骨干水利枢纽工程为结的布局。黄河流域水网对于实现流域水资源空间均衡配置,构建流域社会经济空间均衡发展新格局具有十分重要的战略意义。     

松辽流域智慧水利建设方案初探

国家网络强国战略及区域发展大背景下,智慧水利建设越来越成为流域高质量发展的重要路径.近年来,依托重点工程松辽流域已初步建成水利信息化基础设施、水利业务应用和水利信息化保障环境组成的水利信息化综合体系,但仍存在监测感知能力不完善、基础环境支撑不足、资源整合共享困难、应用系统管理分散等诸多问题,信息化水平不高.因此,大力推...     

数字孪生长江建设关键技术与试点初探

作为推动数字化转型与数字经济快速发展的重要抓手,数字孪生技术已经在多个领域得到了广泛应用,有力推动了制造业、智慧城市建设等行业创新发展.然而,受限于水系统的随机性和复杂性,数字孪生技术在水利行业应用中发展相对缓慢,仅在防洪减灾方面得到一定应用,与全面感知和映射物理流域并实现流域全要素全过程预报、预警、预演、预案四预的智...     

数字孪生淮河流域智慧防洪体系研究与实践

针对淮河流域防洪预报、预警、预演、预案"四预"试点工作,提出了数字孪生淮河流域智慧防洪试点建设方案,探索了数字孪生淮河流域智慧防洪"四预"新模式,研究了试点区域数字孪生底板、数字化场景、数字化流场和数字映射、基于高性能并行计算的水文水动力学实时模拟预报技术等,开发了淮河流域智慧防汛系统,在淮河正阳关以上流域,初步实现了...     

新时期治黄方略初探

"水少、沙多、水沙调控能力不足"是治黄历史矛盾。新时期治黄矛盾发生了重大变化,"沙多"得到了大幅度控制,"水沙调控能力不足"有了一定程度的缓解,"水少"已经演化成为主要矛盾。面向新时期黄河流域生态保护和高质量发展目标,应对治黄矛盾的思路在于"增水、减沙、提高水沙调控能力",促进流域水沙关系协调。实施西部调水是破解治黄矛盾的战略性举措,不仅可以保障黄河长治久安,支撑流域高质量发展用水需求,还能够有效提升黄淮海平原生态环境质量。基于治黄矛盾及其发展变化规律,提出了新时期治黄五大方略,即坚持生态优先的高质量发展、以水为脉的系统治理保护、应对极端灾害风险的综合预防、流域自然-社会水循环协同管控、流域和区域统筹的五大平衡控制。     

对黄河金沙江上战略性工程的认识

黄河上的拉西瓦水电站、大柳树水利枢纽、金沙江上的溪洛渡、向家坝和虎跳峡水电站在西部大开发中，有其重要的意义，是我国水利水电战略性工程，应给予充分重视。     

Changes in river connectivity indexes in the lower Yellow River between 1960 and 2015

Channel connectivity in the lower Yellow River has changed in recent decades as a result of climate change and human activities. Developing indexes that can be used to assess channel connectivity is a key issue in the lower Yellow River and beyond. We propose a suite of connectivity indexes based on several components of a river channel, including boundary, flow, and sediment indicators. Through an analysis of river connectivity over time in the lower Yellow River, we found that a decrease in precipitation was the main cause of poor river connectivity conditions in the 1990s. Since 1999, the year of impoundment of the Xiaolangdi Reservoir, river connectivity has improved, as shown by boundary, sediment, and ecology indexes, as a result of reservoir operation and regulation. However, water diversion may increase channel sedimentation, leading to a decline in sediment connectivity. The suite of river connectivity indexes developed in this paper and applied to the Yellow River can be used in similar sediment‐laden streams in other semiarid regions worldwide.     

黄河数字流域模型

黄河数字流域模型是“数字黄河”的重要组成部分,可以理解为“数字流域 流域水沙、水质模型”。文中在数字流域模型框架下,以坡面为基本单元,建立具有多层结构的产流模型;在坡面产流的基础上,建立坡面产沙数学模型。进而以流域分级理论为依据,将坡面、小流域、区域、全流域四个层次的模型整合成一个完整的流域整体模型。文中提出了不同层次模型之间的联系途径和整合方法,探讨了模型框架、参数提取、模型计算原理方面的技术问题。应用建立的模型,给出了四个计算实例:黄河全流域水量计算、小花间汛期洪水模拟、多沙粗沙区产沙计算和岔巴沟淤地坝规划。实践表明:建立的模型基本具备了在黄河全流域进行降雨—径流模拟、侵蚀产沙计算和进行淤地坝规划的功能,辅以降雨预报模块则可进行洪水预报。     

黄河水量调度管理系统的建设目标与系统结构

黄河水量调度管理系统的建设是在"数字黄河"工程和黄河水量调度管理应急实施方案建设的基础上,以黄河水量调度管理决策支持系统建设为核心,以信息采集、引退水工程监控系统建设为重点,建设覆盖黄河干流和重要支流及水量调度管理的现代化管理平台。在介绍黄河水量调度管理系统建设目标及主要建设内容的基础上,重点分析了系统总体结构。该系统建成后将提高黄河水资源调度的科学性和实效性。     

关于建设“智慧长江”的思考

以长江水利委员会信息化顶层设计为根本指导,积极跟踪云计算、物联网、大数据、移动互联网等新技术,围绕日益复杂的长江流域综合管理需求,提出了"智慧长江"的建设构想。初步分析了建设"智慧长江"的体系结构、关键技术和重大问题,提出了以"数字长江"为依托的"智慧长江"发展路径,最后梳理了当前着手筹备"智慧长江"建设应开展的重点工作。为实现"以水利信息化带动水利现代化"的发展目标开展了有益探索。