数字孪生，为水利工程插上智慧之翼

2023-04-25 06:31:26来源：中国青年报

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当前，我国已进入汛期。怎样才能更好地掌控汛情，做好科学调度，确保汛期安全，成当务之急。

作为全国水利行业首个正式开工建设的数字孪生水利工程——数字孪生大藤峡在“构建智慧水利体系”的版图中画下浓重的一笔。目前，大藤峡工程已初步实现智能化调度，为工程防汛工作插上了智慧的翅膀。

大藤峡水利枢纽开发有限责任公司信息中心副主任甘郝新说，建设数字孪生水利工程不仅要充分结合水利工作本身的特点和数字孪生技术的优势，更要精准、务实，满足工程管理的实际需求。水利管理对象主要包括江河湖泊等自然实体和水库、堤防、闸泵站等水利设施，具有明显的空间分布特性，且点多面广。防洪、水资源调配、水生态调度等关系国计民生，实操情况下容错空间小，特别是对极端事件的发生和影响，要有一定的预判能力。

加强预报、预警、预演、预案“四预”能力是水利工作的难点，也是大藤峡数字孪生工程建设的主要任务。“数字孪生建设是一个全新的概念，实践中没有成功的案例可供参考，需要我们结合大藤峡工程及流域特点，从零开始构建、探索，首先要解决的就是一个个技术难题。”甘郝新告诉中青报·中青网记者。

数字孪生大藤峡，在数字空间为大藤峡工程构造出一个孪生体，通过历史和实时的各类信息的有效汇集，虚拟再现真实工程的复杂系统，并通过动态信息交互保持两者的同步性和一致性。基于这样一个复刻、“鲜活”的虚拟孪生体，进一步融合各类专业、智能的数学模型，结合业务规则、专家经验、历史案例等，挖掘工程运行的内在规律，分析模拟工程在常态、极端或特定场景的运行状态；在防洪调度、水量调配、工程安全、生产运营等仿真推演的基础上，面向决策需要，制定最优化方案，以便最大程度提前规避风险、提高效益、减少损失。

2022年西江第4号洪水防御是数字孪生大藤峡建设过程中遭遇的第一个重大考验。数字孪生工程究竟能不能经受住此次考验，在一定程度上决定着数字孪生大藤峡工程建设的成败。

根据来水预报模型计算结果，大藤峡防汛部门提前预测了去年6月下旬西江洪水发展形势，将库水位预泄至防洪运用最低水位44m，进一步挖掘防洪能力。通过大藤峡防洪调度模型模拟计算，生成多个调度方案，并以梧州站削峰及下游西北江错峰效果最优为原则，结合洪水淹没预演分析，进行方案优选，确定最佳拦蓄时机。

西江第4号洪水期间，大藤峡工程精准拦洪削峰，拦蓄约7亿立方米洪量，最大削减洪峰3500立方米每秒，将洪水出峰时间推后一天，避免了西江、北江洪水恶劣遭遇，有效减轻了珠江三角洲地区的防洪压力，完成了2022年西江第4号洪水防御工作，以有限的防洪库容实现了最大的防洪效益。

数字孪生大藤峡平台在实战中不断迭代优化，使预报更精准、预警更及时、预演更科学、预案更实用，在技术上的诸多探索，也可为兄弟单位构建水利工程数字孪生平台提供借鉴，降低试错成本。甘郝新介绍，数字孪生大藤峡边建边用，历经多次实践检验，除防汛与水量调度“四预”平台在防洪工作中得到成功应用外，工程安全风险与健康评估系统也有效应用于工程二期蓄水工作中，全面监测分析评估大坝安全性态，有力保障了工程运行安全。

数字孪生，为水利工程插上智慧之翼

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