在 2023 年,全国数字孪生水利建设取得了显著成就,涌现出了十大样板项目。这些项目不仅代表了我国水利建设的先进水平,也为未来的水利发展提供了宝贵的经验和借鉴。下面,我们将详细介绍这十个案例的建设单位、预算金额及建设内容。
一、数字孪生峡江水利枢纽工程
建设内容:该项目通过构建高精度的数字孪生模型,对峡江水利枢纽工程进行全方位的数字化呈现。实现了对枢纽工程的实时监测,包括水位、流量、坝体应力等关键参数的动态采集与分析。利用先进的传感器技术和数据传输系统,确保数据的准确性和及时性。同时,数字孪生平台能够模拟不同工况下枢纽工程的运行状态,为调度决策提供科学依据。通过对历史数据的挖掘和分析,预测未来可能出现的情况,提前制定应对策略,提高工程的安全性和稳定性。此外,还借助可视化技术,为管理人员提供直观的工程展示,便于更好地掌握工程运行情况。
二、数字孪生九龙江北溪
建设内容:此项目利用数字孪生技术对九龙江北溪进行全面管理。通过布置在流域内的各类监测设备,实时获取水文、气象、水质等数据。基于这些数据构建数字孪生模型,能够精确模拟水流运动、水质变化等过程。在水资源管理方面,通过分析不同区域的用水需求和水资源分布情况,优化水资源配置,提高利用效率。在防洪减灾方面,能够提前预测洪水的发生和发展趋势,为制定防洪预案提供支持。同时,还可以对水污染事件进行模拟和预警,及时采取措施减少污染影响。
三、长江委负责的两项数字孪生项目
建设单位:长江水利委员会。
建设内容:结合长江流域的特点,开展数字孪生技术在防洪、水资源管理等方面的应用。在防洪方面,建立覆盖整个长江流域的数字孪生模型,实时监测水位、流量、降雨等信息。通过对洪水演进过程的模拟,预测洪水淹没范围和风险区域,为防洪调度提供科学依据。在水资源管理方面,整合流域内的水资源数据,分析不同区域的用水需求和供水能力,优化水资源配置方案。同时,利用数字孪生平台对水利工程进行远程监控和管理,提高工程运行效率和安全性。
四、北江局数字孪生北江
建设单位:北江流域管理局。
建设内容:以数字孪生技术为核心,打造北江流域的智慧管理平台。通过安装在北江流域的传感器网络,实时采集水文、水质、水利工程运行状态等数据。数字孪生平台能够对这些数据进行分析和处理,实现对北江流域的全面感知。在水文监测方面,准确预测水位、流量的变化趋势,为防洪决策提供支持。在水质管理方面,及时发现水污染事件,并模拟不同治理措施的效果,选择最优方案。此外,还可以对水利工程进行远程监控和智能调度,提高工程的运行效率和可靠性。
五、数字孪生引洮供水工程
建设内容:通过构建数字孪生引洮供水工程,实现对供水工程的远程监控和智能调度。利用传感器技术实时监测水源地、输水管道、泵站等关键部位的运行状态。数字孪生平台能够根据用水需求和水源情况,自动调整供水方案,确保供水的可靠性和稳定性。同时,还可以对工程设备进行故障诊断和预测,提前安排维护保养,减少设备故障对供水的影响。
六、水利部数字孪生平台
建设单位:水利部。
建设内容:建设全国性的数字孪生水利平台,整合各地的水利数据和资源。通过大数据分析和人工智能技术,实现对全国水利工程的统一管理和调度。平台能够实时监测全国主要河流、湖泊、水库的水位、流量、水质等信息,为防洪、抗旱、水资源管理等决策提供支持。同时,还可以对水利工程的建设和运行进行监管,提高工程质量和安全水平。
七、丹江口工程数字孪生平台与 “四预” 智能业务应用
建设内容:构建丹江口工程的数字孪生平台,实现对工程的实时监测和预警预报。利用传感器和监测设备,对丹江口水库的水位、流量、水质、坝体安全等进行全方位监测。数字孪生平台能够模拟不同工况下工程的运行状态,提前预测可能出现的问题,并发出预警信号。同时,开展 “四预”(预报、预警、预演、预案)智能业务应用,通过对历史数据的分析和模拟演练,制定科学合理的应急预案,提高工程的安全运行水平和应急管理能力。
八、数字孪生黄河(三门峡 — 济南河段)
建设内容:利用数字孪生技术,对黄河三门峡至济南河段进行全面监测和模拟分析。通过安装在河段内的监测设备,实时获取水文、水质、河道地形等数据。数字孪生平台能够模拟黄河水流运动、泥沙淤积、河床演变等过程,为河道治理和水资源管理提供科学依据。在防洪方面,提前预测洪水的发生和发展趋势,优化防洪调度方案。同时,还可以对生态环境进行监测和评估,为黄河生态保护提供支持。
九、数字孪生黄河(中下游典型河段)
建设内容:针对黄河中下游典型河段的特点,开展数字孪生建设。通过构建高精度的数字孪生模型,实现对河道演变、洪水演进、生态环境等方面的动态监测和模拟预测。在河道治理方面,分析不同治理措施对河床稳定性和水流状态的影响,选择最优方案。在防洪减灾方面,提前预警洪水风险,为人员转移和物资调配提供时间。同时,还注重生态环境保护,通过模拟生态修复措施的效果,实现黄河的生态可持续发展。
十、太浦河流域数字孪生项目
建设内容:通过数字孪生技术,实现对太浦河流域的水资源、水环境、水生态的一体化管理。利用传感器和监测设备,实时采集流域内的水文、水质、生态等数据。数字孪生平台能够对这些数据进行分析和处理,实现对流域的全面感知。在水资源管理方面,优化水资源配置,提高利用效率。在水环境治理方面,及时发现水污染事件,并模拟治理措施的效果。同时,还注重水生态保护,通过模拟生态修复措施的效果,提高流域的生态质量。
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