引江补汉工程建设管理数字孪生体系的构建研究

为保障引江补汉工程高质量建设,实现数字化、网络化、智能化管理,在规划研究阶段谋划了数字孪生体系建设。系统阐述了引江补汉工程数字孪生体系的构建思路、框架设计、建设内容和关键技术,为后续水利工程数字孪生项目的实施提供了较好的借鉴。     

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。     

数字孪生技术在山洪预演中的应用研究

研究以山洪灾害防御“四预”体系中的预演为目标,旨在研究在三维场景下表达山洪淹没过程,提升山洪沟道人口转移等决策的精细化、智能化水平。研究选取了北京市典型山洪沟道,建设山洪淹没数字孪生场景,提出关键技术手段。研究实现了在三维场景下山洪淹没过程的演进与实景三维模型受灾情况的展示。证明数字孪生技术在山洪灾害防御中有较好应用场景,在小范围精细化场景中,能更直观地反映专业水动力模型的演算结果,可以辅助进行山洪灾害防御决策。     

古运河扬州段数字孪生数据底板建设关键技术研究

从多源数据集成融合、三维模型轻量化处理、三维精细化模型的数字场景搭建等关键技术,探讨数据底板建设的思路和目标。基于Cesium框架及WebGL技术研发了古运河扬州段数据底板应用平台,实现了水陆一体三维实景数字场景构建、可视化展示查询及相关数据分析服务。     

数字孪生密云水库流域建设方案构想

随着数据技术的快速发展和水务工作的加速改革,水务行业亟需进行数字化和智慧化的转型升级,密云水库作为北京重要的地表饮用水源地、水资源战略储备基地,在水务信息化工作中对其提出了新的要求。针对库区高水位运行和智慧化管理等问题带来的挑战,“数字孪生流域”理念为密云水库运行管理带来新的思路,本研究以增强流域智慧监管能力和满足高水位运行要求为主要目标,以密云水库流域实际业务工作为基础,以“数字孪生流域”建设为核心,在市级智慧水务1.0底座基础上构建密云水库数字孪生流域,对密云水库流域工程安全管理、防洪减灾、水资源管理及流域生态环境管理等提供了全新的思路。     

典型工程数字孪生建设经验对数字孪生南水北调工程建设的启示

大型调水工程是实现水资源优化配置的关键,也是构建国家水网的基础,具有跨流域覆盖区域广、水工建筑物种类多、运行工况复杂等特点。采用调查研究的方法分别对浙东引水工程、千岛湖配水工程、南水北调东线工程等大型调水工程数字孪生关键内容如数据底板、模型库和知识引擎等建设现状进行调研,根据各自工程特点分析其数字孪生建设的特色,总结上述大型调水工程数字孪生建设的经验。在此基础上分析南水北调后续工程数字孪生建设要求,提出数字孪生南水北调工程建设的若干建议,为南水北调后续数字孪生工程建设提供参考。     

江苏数字孪生水网建设与预报调度一体化应用初探

江苏省地跨长江、淮河两大水系,省内有太湖、洪泽湖和大运河、南水北调东线等重要河湖及工程体系,在国家水网格局中占据重要地位。数字孪生水网建设是新阶段江苏水利高质量发展的重要举措和实施路径。依据江苏省河流水系特点与水利管理工作实际需求,在问题剖析的基础上阐述了数字孪生水网建设思路。以江苏省太湖地区为例,以河网模型为核心,初步构建防洪“四预”功能体系,探索基于江苏数字孪生水网框架的水工程预报调度一体化应用,推动水网建设与智慧应用。     

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。     

以防洪为核心的三明市沙溪数字孪生流域建设

为提高三明市防洪的实时监管效能、应急处置能力与安全保障水平,以沙溪流域为例,构建了以防洪为核心的数字孪生流域。从防洪“预报、预警、预演、预案”4个方面,通过完善监测感知网建设,针对三明市沙溪流域防汛感知网的薄弱环节,适当增加水文、气象等监测设备,提升气象预测预报预警精准程度;加强数据资源建设,整合现有平台及数据资源,推动各部门间数据同步、互通共享与系统同屏共享,实现“一屏知汛”;开展重点区域建设,将沙溪流域作为重点建设区域,建设覆盖沙溪流域的立体监测体系,并重点实现沙溪流域防洪调度一体化,实现信息快速流通,支撑防汛应急指挥调度。实践证明：在数字孪生技术的支持下,通过调度预演来分析决策,三明市主城区防汛预警提前了6 h,最大限度地减少灾害影响和社会经济损失,取得了良好的运用效果。     

数字孪生技术在引调水工程运行管理中的应用

分析引调水工程运行管理业务现状,结合数字孪生技术,初步探索并形成了数字孪生技术在引调水工程运行全景监视、水量统一调度管理等方面应用的理论体系,并对上述理论体系在某引调水工程运行管理中的应用作了介绍.     

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...     

数字孪生架构下水工程数字底座建设研究

数字孪生工程是推动水工程全生命周期管理和水利智能化发展的重要途径。数据底座是数字孪生水工程建设的根基。基于已有研究成果和应用案例,系统分析和探讨了数字孪生架构下水工程数字底座建设的核心要素和关键技术要点。数字底座建设的内容包括信息感知与智能设施管理平台、数字孪生体、大数据平台以及信息模型平台的建设,文章提出其关键技术为时空大数据驱动的海量数据汇聚与融合,基于高精度、多维度水工程数字孪生场景可视化以及“天空地网”一体化水工程信息实时感知、处理及控制技术。本研究可为数字孪生工程的建设提供经验借鉴和理论参考。     

引江补汉工程建设的必要性及重大意义

引江补汉工程作为南水北调中线的重要后续工程,从长江三峡库区引水入汉江,充分利用中线一期工程总干渠输水能力增加北调水量,提高中线工程供水稳定性和水源保障能力,同时增加汉江流域水资源量,提升汉江水资源调配能力,并为引汉济渭工程实现最终调水规模创造条件,支撑汉江流域和中线受水区绿色发展,实现南北两利。     

提升数字孪生流域建设“四预”能力

阐述水利部党组推进数字孪生流域建设决策部署的现实背景和重大意义,探索数字孪生流域赋能业务“四预”实现路径,以淮河2020年7月超标准洪水“预报”、四川省北川县2022年“7·16”山洪灾害“预警”、黄河2021年严重秋汛防洪调度“预演预案”三个典型案例为背景,通过复盘、总结、查找工作中存在的不足和原因,提出加强感知体系、数据孪生平台建设与赋能防汛“四预”具体措施,提出数字孪生流域建设几点认识和工作建议。     

关于引汉济渭工程可行性的探讨

引汉济渭工程是为解决陕西渭河地区水资源紧缺而提出的区域性调水工程。现阶段,渭河存在着诸如水量不足、污染严重、下游淤积严重等一系列问题。该工程对于渭河的治理,关中地区缺水问题以及陕西社会经济发展具有重要意义。但是工程的实施面临着一些问题,如工程施工技术问题和汉江中下游用水及水资源保护问题。针对问题,引江济汉补偿性工程不仅可以有效解决因调水而引起的汉江水量缺乏的问题,远期对于南水北调中线工程也具有重大意义。     

海上风电工程全生命周期数字孪生解决方案

分析了海上风电工程规划设计、施工、运维阶段的数字化现状与关键点,构建了海上风电工程全生命周期数字孪生解决方案.以BIM技术为核心,结合数字孪生、大数据、人工智能等前沿信息技术,服务海上风电工程规划设计、施工、运维阶段,实现全生命周期内的智能化、数字化、信息化的创新应用,助力海上风电工程实现降本增效.     

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...     

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。