近日，水利部公布數(shù)字孿生流域建設(shè)先行先試優(yōu)秀應(yīng)用案例，黃河設(shè)計(jì)院技術(shù)牽頭承擔(dān)的《數(shù)字孿生黃河建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用》和《數(shù)字孿生小浪底》被評(píng)選為數(shù)字孿生流域建設(shè)先行先試優(yōu)秀應(yīng)用案例。
《數(shù)字孿生黃河建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用》案例聚焦“物聯(lián)感知-場(chǎng)景搭建-模型驅(qū)動(dòng)-引擎仿真-業(yè)務(wù)應(yīng)用”等數(shù)字孿生黃河建設(shè)創(chuàng)新鏈條“關(guān)鍵環(huán)”，研發(fā)河防工程智能感知設(shè)備、多源異構(gòu)數(shù)據(jù)融合與孿生場(chǎng)景構(gòu)建、水利孿生可視化模擬仿真引擎、孿生場(chǎng)景與防汛四預(yù)交互應(yīng)用等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)裝備與核心應(yīng)用，并在 2022 年黃河下游大洪水演練、黃河調(diào)水調(diào)沙和防汛搶險(xiǎn)中進(jìn)行實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用。在數(shù)字化映射的孿生場(chǎng)景中，實(shí)現(xiàn)了工程安全的智能化管控、防汛調(diào)度的精準(zhǔn)化決策，成功應(yīng)用于孿生黃河試點(diǎn)建設(shè)，并在其他項(xiàng)目推廣應(yīng)用，技術(shù)實(shí)用性、先進(jìn)性、安全性和經(jīng)濟(jì)性得到檢驗(yàn)，具有較好的推廣應(yīng)用價(jià)值。
《數(shù)字孿生小浪底》案例圍繞樞紐運(yùn)行“四預(yù)”賦能，打造數(shù)據(jù)底板，構(gòu)建數(shù)字化場(chǎng)景，研發(fā)算法模型，解決水下地形擬合、多源異構(gòu)多尺度空間數(shù)據(jù)融合等技術(shù)問(wèn)題，建成防汛調(diào)度和工程安全相結(jié)合的“四預(yù)”應(yīng)用。結(jié)合2022 年黃河調(diào)水調(diào)沙和汛期洪水過(guò)程，開(kāi)展智慧化模擬，在實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用中初步發(fā)揮“四預(yù)”功能，為精準(zhǔn)化決策提供支持，為國(guó)內(nèi)大型水利工程數(shù)字孿生建設(shè)探索出了可行解決方案。
2022年是數(shù)字孿生水利建設(shè)元年，水利部緊密部署了94項(xiàng)數(shù)字孿生流域/工程先行先試建設(shè)任務(wù)，從規(guī)劃、審查、建設(shè)、中期評(píng)估等各階段任務(wù)都提出了高標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)要求。在水利部和黃委黨組領(lǐng)導(dǎo)部署下，黃河設(shè)計(jì)院主持編制了數(shù)字孿生黃河建設(shè)規(guī)劃、先行先試實(shí)施方案、“十四五”建設(shè)方案等多項(xiàng)頂層設(shè)計(jì)，建成了干流三門(mén)峽-入?？?.6萬(wàn)平方公里L(fēng)2級(jí)數(shù)據(jù)底板，開(kāi)發(fā)完成水文預(yù)報(bào)、水工程調(diào)度、水沙演進(jìn)、水工程安全、水利AI等5大系列模型，建設(shè)完水旱災(zāi)害防御和水資源管理與節(jié)約保護(hù)2項(xiàng)核心應(yīng)用，探索構(gòu)建了數(shù)字孿生黃河知識(shí)平臺(tái)，編制了多項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。
黃河中下游防汛“四預(yù)”平臺(tái)
數(shù)字孿生小浪底是水利部建設(shè)數(shù)字孿生工程中頭號(hào)試點(diǎn)工程。黃河設(shè)計(jì)院按照國(guó)家數(shù)字孿生流域、數(shù)字孿生工程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求，牽頭數(shù)字孿生小浪底項(xiàng)目組做好頂層設(shè)計(jì)，切實(shí)履行程序，強(qiáng)化分工協(xié)作，扎實(shí)有序推進(jìn)數(shù)字孿生建設(shè)工作，取得了豐碩的建設(shè)成果。2022年5月，《“十四五”數(shù)字孿生小浪底建設(shè)方案（數(shù)字孿生小浪底建設(shè)先行先試實(shí)施方案）》在率先通過(guò)水利部數(shù)字孿生流域典型方案審查，數(shù)字孿生小浪底解決方案也在院士專(zhuān)家咨詢(xún)會(huì)上得到與會(huì)專(zhuān)家的一致肯定。6月，成功助力小浪底防汛應(yīng)急演練。11月，《數(shù)字孿生小浪底項(xiàng)目初步設(shè)計(jì)報(bào)告》通過(guò)專(zhuān)家審查。截至目前，項(xiàng)目已完成4.7億多條業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)治理、6項(xiàng)企業(yè)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)部發(fā)布以及137個(gè)數(shù)據(jù)接口開(kāi)發(fā)；基于知識(shí)引擎，實(shí)現(xiàn)了知識(shí)檢索、智能問(wèn)答和圖譜展示；結(jié)合孿生場(chǎng)景已實(shí)現(xiàn)工程安全綜合監(jiān)視、沉降模擬、滲流模擬、滲流性態(tài)預(yù)測(cè)、歷史復(fù)演等，支撐了大壩安全會(huì)商；利用來(lái)水預(yù)報(bào)、防洪調(diào)度等模型，實(shí)現(xiàn)庫(kù)區(qū)淹沒(méi)變化、泄流狀態(tài)調(diào)整等預(yù)演功能，支撐了防汛演練及會(huì)商決策，初步完成數(shù)字化場(chǎng)景、智慧化模擬、精準(zhǔn)化決策建設(shè)，基本實(shí)現(xiàn)工程安全和防汛調(diào)度“四預(yù)”功能，順利完成年度目標(biāo)，并得到各級(jí)主管單位的一致認(rèn)可。
數(shù)字孿生小浪底防汛調(diào)度“四預(yù)”業(yè)務(wù)應(yīng)用
數(shù)字孿生小浪底工程安全“四預(yù)”業(yè)務(wù)應(yīng)用
此外，黃河設(shè)計(jì)院數(shù)字孿生研發(fā)建設(shè)團(tuán)隊(duì)還持續(xù)深入加大研發(fā)力度,積極推動(dòng)數(shù)字孿生黃河建設(shè)相關(guān)科研、生產(chǎn)項(xiàng)目落地，獲批組建了河南省智慧黃河仿真模擬工程研究中心，實(shí)現(xiàn)了河防工程安全快速檢測(cè)監(jiān)測(cè)成套裝備、云河地球水利模擬仿真引擎、小禹淤地壩信息管理系統(tǒng)、小禹智慧防汛機(jī)器人、基于并行計(jì)算的城市內(nèi)澇預(yù)警模型等一系列具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心關(guān)鍵技術(shù)突破。
云河地球數(shù)字孿生水利模擬仿真引擎首頁(yè)
下一步，黃河設(shè)計(jì)人將緊緊圍繞“需求牽引、應(yīng)用至上、數(shù)字賦能、提升能力”的要求，以爭(zhēng)分奪秒的緊迫感、責(zé)任感、使命感，攻堅(jiān)克難，全力推進(jìn)數(shù)字孿生建設(shè)工作，建設(shè)經(jīng)得起用戶(hù)、實(shí)踐和時(shí)間檢驗(yàn)的精品工程。