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數(shù)字孿生技術(shù)賦能智慧水利建設(shè)
2025-02-28 16:20:49智慧城市網(wǎng)整理閱讀量：18257 我要評(píng)論
近日，嘉興市水利局正式印發(fā)《嘉興市數(shù)字孿生水利建設(shè)實(shí)施方案(2024-2027年)(試行)》(以下簡(jiǎn)稱《方案》)，為嘉興市數(shù)字孿生水利提供了頂層設(shè)計(jì)。
早在2024年7月，水利部印發(fā)《數(shù)字孿生水利“天空地水工”一體化監(jiān)測(cè)感知夯基提能行動(dòng)方案(2024—2026年)》。該方案是為加快構(gòu)建數(shù)字孿生水利體系，提升水利監(jiān)測(cè)感知能力而制定的專項(xiàng)行動(dòng)方案，通過(guò)“天空地水工”一體化監(jiān)測(cè)感知網(wǎng)的建設(shè)，全面提升水利監(jiān)測(cè)感知能力。2025年水利部全面啟動(dòng)“天空地水工”一體化監(jiān)測(cè)感知體系建設(shè)，這標(biāo)志著水利治理從“被動(dòng)響應(yīng)”轉(zhuǎn)向“主動(dòng)預(yù)判”的戰(zhàn)略跨越，我國(guó)水資源管理即將邁入“高保真”數(shù)字孿生時(shí)代。
天空監(jiān)測(cè)：利用光學(xué)遙感、SAR(合成孔徑雷達(dá))、重力、氣象衛(wèi)星、北斗等技術(shù)裝備，實(shí)現(xiàn)對(duì)流域下墊面、河湖水體、洪澇災(zāi)害、工程面貌等的大尺度全局監(jiān)測(cè)感知。
空間感知：利用無(wú)人機(jī)、高塔等設(shè)施設(shè)備，搭載激光雷達(dá)、天氣雷達(dá)、測(cè)雨雷達(dá)等監(jiān)測(cè)儀器，實(shí)現(xiàn)對(duì)水域岸線、蓄滯洪區(qū)、山洪災(zāi)害易發(fā)區(qū)等重點(diǎn)區(qū)域的地形、雨情等要素的中小尺度高精度動(dòng)態(tài)及時(shí)監(jiān)測(cè)感知。
地面監(jiān)測(cè)：利用雨量站、蒸發(fā)站、地下水站、土壤墑情站、視頻監(jiān)測(cè)站等地面監(jiān)測(cè)設(shè)施設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)關(guān)鍵區(qū)域點(diǎn)位雨情、蒸發(fā)、地下水位、墑情等要素的精準(zhǔn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)感知。
水域感知：利用聲、光、電、無(wú)人船等監(jiān)測(cè)技術(shù)裝備，實(shí)現(xiàn)對(duì)河湖庫(kù)水體的水位、流速、水質(zhì)、泥沙含量、水下地形、水生生物等水中水下要素的精準(zhǔn)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)感知。
工程監(jiān)測(cè)：利用滲壓計(jì)、光纖光柵、應(yīng)變計(jì)、震動(dòng)儀、測(cè)量機(jī)器人、水下機(jī)器人等手段，實(shí)現(xiàn)對(duì)水庫(kù)大壩、堤防、水閘、隧洞等水利工程內(nèi)外的滲流滲壓、位移形變、應(yīng)力應(yīng)變等工情險(xiǎn)情要素的實(shí)時(shí)精細(xì)監(jiān)測(cè)感知。
在防洪減災(zāi)領(lǐng)域，數(shù)字孿生技術(shù)構(gòu)建了流域洪水預(yù)報(bào)調(diào)度系統(tǒng)。通過(guò)集成氣象、水文、地理信息等多源數(shù)據(jù)，建立高精度洪水預(yù)報(bào)模型，實(shí)現(xiàn)洪水演進(jìn)過(guò)程的實(shí)時(shí)模擬。例如，在某流域防洪實(shí)踐中，數(shù)字孿生系統(tǒng)將洪水預(yù)報(bào)預(yù)見期從24小時(shí)延長(zhǎng)至72小時(shí)，預(yù)報(bào)精度提高20%以上。
在水資源管理方面，數(shù)字孿生技術(shù)實(shí)現(xiàn)了水資源配置的智能化。通過(guò)構(gòu)建水資源數(shù)字孿生平臺(tái)，整合供水、用水、排水等環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)，優(yōu)化水資源調(diào)度方案。某灌區(qū)應(yīng)用數(shù)字孿生技術(shù)后，灌溉用水效率提高15%，年節(jié)水達(dá)2000萬(wàn)立方米。
在水環(huán)境治理中，數(shù)字孿生技術(shù)構(gòu)建了水環(huán)境監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)。通過(guò)部署智能感知設(shè)備，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水質(zhì)變化，預(yù)測(cè)水環(huán)境演變趨勢(shì)。在某湖泊治理項(xiàng)目中，數(shù)字孿生系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了水質(zhì)變化的精準(zhǔn)預(yù)測(cè)，為治理方案制定提供了科學(xué)依據(jù)。
嘉興市數(shù)字孿生水利遵循浙江省數(shù)字孿生水利建設(shè)“1136”總體框架，依托在建的重大水利工程，統(tǒng)籌推進(jìn)數(shù)字孿生流域、數(shù)字孿生水網(wǎng)、數(shù)字孿生工程3大新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，不斷迭代“水安全”“水資源”“水生態(tài)”智能業(yè)務(wù)應(yīng)用?！斗桨浮分饕獜氖屑?jí)層面做好數(shù)字孿生水利建設(shè)的統(tǒng)籌工作，既有效銜接省級(jí)數(shù)字孿生水利建設(shè)相應(yīng)成果，又實(shí)現(xiàn)與縣(市、區(qū))能夠貫通銜接。
數(shù)字孿生水利建設(shè)是發(fā)展水利新質(zhì)生產(chǎn)力、推動(dòng)水利高質(zhì)量發(fā)展、保障國(guó)家水安全的重要路徑。
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