近日，水利部公布數字孿生流域建設先行先試優(yōu)秀應用案例，黃河設計院技術(shù)牽頭承擔的《數字孿生黃河建設關(guān)鍵技術(shù)研究與應用》和《數字孿生小浪底》被評選為數字孿生流域建設先行先試優(yōu)秀應用案例。
《數字孿生黃河建設關(guān)鍵技術(shù)研究與應用》案例聚焦“物聯(lián)感知-場(chǎng)景搭建-模型驅動(dòng)-引擎仿真-業(yè)務(wù)應用”等數字孿生黃河建設創(chuàng )新鏈條“關(guān)鍵環(huán)”，研發(fā)河防工程智能感知設備、多源異構數據融合與孿生場(chǎng)景構建、水利孿生可視化模擬仿真引擎、孿生場(chǎng)景與防汛四預交互應用等多項關(guān)鍵技術(shù)裝備與核心應用，并在 2022 年黃河下游大洪水演練、黃河調水調沙和防汛搶險中進(jìn)行實(shí)戰應用。在數字化映射的孿生場(chǎng)景中，實(shí)現了工程安全的智能化管控、防汛調度的精準化決策，成功應用于孿生黃河試點(diǎn)建設，并在其他項目推廣應用，技術(shù)實(shí)用性、先進(jìn)性、安全性和經(jīng)濟性得到檢驗，具有較好的推廣應用價(jià)值。
《數字孿生小浪底》案例圍繞樞紐運行“四預”賦能，打造數據底板，構建數字化場(chǎng)景，研發(fā)算法模型，解決水下地形擬合、多源異構多尺度空間數據融合等技術(shù)問(wèn)題，建成防汛調度和工程安全相結合的“四預”應用。結合2022 年黃河調水調沙和汛期洪水過(guò)程，開(kāi)展智慧化模擬，在實(shí)戰應用中初步發(fā)揮“四預”功能，為精準化決策提供支持，為國內大型水利工程數字孿生建設探索出了可行解決方案。
2022年是數字孿生水利建設元年，水利部緊密部署了94項數字孿生流域/工程先行先試建設任務(wù)，從規劃、審查、建設、中期評估等各階段任務(wù)都提出了高標準、嚴要求。在水利部和黃委黨組領(lǐng)導部署下，黃河設計院主持編制了數字孿生黃河建設規劃、先行先試實(shí)施方案、“十四五”建設方案等多項頂層設計，建成了干流三門(mén)峽-入?？?.6萬(wàn)平方公里L(fēng)2級數據底板，開(kāi)發(fā)完成水文預報、水工程調度、水沙演進(jìn)、水工程安全、水利AI等5大系列模型，建設完水旱災害防御和水資源管理與節約保護2項核心應用，探索構建了數字孿生黃河知識平臺，編制了多項標準規范。
黃河中下游防汛“四預”平臺
數字孿生小浪底是水利部建設數字孿生工程中頭號試點(diǎn)工程。黃河設計院按照國家數字孿生流域、數字孿生工程標準規范要求，牽頭數字孿生小浪底項目組做好頂層設計，切實(shí)履行程序，強化分工協(xié)作，扎實(shí)有序推進(jìn)數字孿生建設工作，取得了豐碩的建設成果。2022年5月，《“十四五”數字孿生小浪底建設方案（數字孿生小浪底建設先行先試實(shí)施方案）》在率先通過(guò)水利部數字孿生流域典型方案審查，數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急演練。11月，《數字孿生小浪底項目初步設計報告》通過(guò)專(zhuān)家審查。截至目前，項目已完成4.7億多條業(yè)務(wù)數據治理、6項企業(yè)數據標準的內部發(fā)布以及137個(gè)數據接口開(kāi)發(fā)；基于知識引擎，實(shí)現了知識檢索、智能問(wèn)答和圖譜展示；結合孿生場(chǎng)景已實(shí)現工程安全綜合監視、沉降模擬、滲流模擬、滲流性態(tài)預測、歷史復演等，支撐了大壩安全會(huì )商；利用來(lái)水預報、防洪調度等模型，實(shí)現庫區淹沒(méi)變化、泄流狀態(tài)調整等預演功能，支撐了防汛演練及會(huì )商決策，初步完成數字化場(chǎng)景、智慧化模擬、精準化決策建設，基本實(shí)現工程安全和防汛調度“四預”功能，順利完成年度目標，并得到各級主管單位的一致認可。
數字孿生小浪底防汛調度“四預”業(yè)務(wù)應用
數字孿生小浪底工程安全“四預”業(yè)務(wù)應用
此外，黃河設計院數字孿生研發(fā)建設團隊還持續深入加大研發(fā)力度,積極推動(dòng)數字孿生黃河建設相關(guān)科研、生產(chǎn)項目落地，獲批組建了河南省智慧黃河仿真模擬工程研究中心，實(shí)現了河防工程安全快速檢測監測成套裝備、云河地球水利模擬仿真引擎、小禹淤地壩信息管理系統、小禹智慧防汛機器人、基于并行計算的城市內澇預警模型等一系列具有自主知識產(chǎn)權的核心關(guān)鍵技術(shù)突破。
云河地球數字孿生水利模擬仿真引擎首頁(yè)
下一步，黃河設計人將緊緊圍繞“需求牽引、應用至上、數字賦能、提升能力”的要求，以爭分奪秒的緊迫感、責任感、使命感，攻堅克難，全力推進(jìn)數字孿生建設工作，建設經(jīng)得起用戶(hù)、實(shí)踐和時(shí)間檢驗的精品工程。