数字孪生，赋能构建“四预”智慧水利决策系统
重点推文
随着新一代信息技术的迅猛发展，数字孪生技术作为一种创新性、前沿性的技术手段，在各个领域都展现出了巨大的应用潜力。在水利领域，数字孪生技术的应用正日益凸显其重要性和必要性。
水利事业是国家经济社会发展的基础和保障，而数字孪生技术的应用为智慧水利提供了全新的解决方案。通过结合大数据、人工智能和物联网等先进技术，数字孪生流域可以实现精确建模，并通过智能监测与分析，实现对水资源管理、洪水预警、干旱监测和水质评估等方面的精确预测与优化决策。
1 解决方案概述
数字冰雹智慧水利数字孪生解决方案，基于数字孪生技术，构建实景三维孪生流域，对流域全景、全要素态势进行精细化复现；支持整合水利各部门现有信息系统的数据资源，融合5G、大数据、云计算、AI、融合通信等前沿技术应用，结合数字孪生场景与动态仿真推演能力，提供流域总览、流域防洪监测、水库监测、水利调度、智慧水务、河湖巡检等多个业务场景应用，并提供数据分析、对象管理、对象剖分、设备控制、告警管理、虚拟漫游等丰富功能，全面赋能用户业务应用，有效提升水利跨部门决策和资源协调效率。
2 方案应用场景介绍
1.数字孪生流域 三维数字底座
支持综合卫星遥感、流域地理信息、水文气象等数据资源，基于数字孪生技术，构建流域数字场景、河道精细数字场景、重点水利枢纽实景模型等，真实反映流域地貌、土壤、植被、水系、天气等情况，实现数字孪生流域与物理流域实时同步仿真运行，为后续的业务场景应用提供准确的三维数据底板。
2.流域预演预案
2.1 流域防洪预演预案基于数字孪生场景，结合降雨、水文水动力学分析模型，支持对“降水—产流—汇流—演进”全过程进行真实推演、复现，真实刻画洪水演进和洪涝淹没过程。可直观监测各流域、水库、超警站点等要素的分布、状态等信息；支持对天气、降水量以及河道水位、流量等关键指标进行监测分析，并可对各异常情况进行预警告警；并根据流域防洪工程防洪能力、河床高度、周边地形及居民区等数据情况，结合防洪调度数学模型，自动匹配调度规则库，生成预案措施，为防汛抗旱、洪灾风险评估等工作提供支持。
2.2 水库蓄水调度预演预案
支持基于精细化数字孪生场景，结合历史水位、入库径流量、降雨量等数据参数，结合水库蓄水调度模型，如水文模型、水力模型、河道水动力模型等，根据不同的水文气象预报和需求，模拟不同的蓄水调度场景，并数据驱动场景动态模拟和预测水库的蓄水情况，科学反映水库的水文过程、水力特性和泄洪能力，辅助制定相应的调度方案。可根据预演模拟结果和实时监测数据，灵活动态调整和优化，最大限度地发挥水库防洪、蓄水和供水功能。
3.流域态势预测预警
3.1 流域综合态势监测
通过集成流域全要素台账，以及水文监测、气象监测、视频监控等多源数据，可对流域江河湖泊、水库、电站、设备等管理要素的分布、类型、状态等信息进行综合监测，提供全要素对象结构化管理、浏览、搜索、定位等功能，从大规模流域整体到水库、到设备，从宏观到微观全域要素均可集中管理。并可集成专业分析模型，对流域内不同要素之间的相互关系和影响进行研判分析，辅助流域管理者科学进行流域整体运行把控。
3.2 水利枢纽监测
支持基于数字孪生技术，对水利枢纽坝体、地形地貌、水情态势、闸门开闭、设备（电站机组/排涝泵/水文站 等）等要素状态进行精确还原，并综合集成水利枢纽数据资源，结合专业模型算法，对水雨情、流量、水位、发电机组负荷等关键指标进行多维度研判分析，对异常态势进行实时预警告警，确保水利枢纽安全、高效地运行。
3.3 远程巡检游历
支持根据巡检任务，提供多种远程巡检监测视角，在数字孪生场景中进行巡检游历，并可结合视频监控、传感器等技术手段，对水利设施的运行状况、安全状态和环境情况进行监测和评估，当远程检测到异常情况，能够自动下达报警信息、指派相关人员及时进行处理，实现巡检过程的高效化、精准化、智能化。
3.4 设备远程控制
提供建筑剖分、设备剖分等多种交互查看功能，可高效洞悉水利建筑设施内部结构、空间状态、设备运转情况等；同时提供设备反控功能，结合设备调度预案，一键下达设备控制指令，如通过开启或关闭闸门和泄洪孔，水利枢纽可以调节水流的流量和水位，有效提高设备管控效能。
3 合作模式介绍
数字冰雹基于十余年上千个数字孪生项目的技术经验积累，面向水务行业项目，提供多种合作方式任您随需而选，包括：一站式项目定制交付模式 、技术平台交付模式 和 场景底座交付模式 ，全面满足用户应用需求。
一站式项目定制 交付模式
面向需要快速交付项目，无意愿投入开发、建模、交付团队的用户，数字冰雹可根据实际项目需求，提供项目咨询、应用开发、数据接入、部署交付一站式全流程定制实施服务，确保项目高品质交付。
场景底座构建 交付模式
面向有开发能力但无三维建模团队的用户，数字冰雹能够提供高品质底座构建服务，包括：室内外场景制作、三维模型制作、场景底座制作等，免除三维建模烦恼，高效支撑后续应用开发调用。
图观引擎全技术平台 交付模式
面向拥有开发能力、且愿意自主进行应用构建、交付项目的用户，数字冰雹提供图观 数字孪生应用开发引擎全流程开发工具，支持团队协作，低代码 甚至 零代码即可完成应用构建，赋能用户 低成本、高效 交付数字孪生项目。
