从数字孪生看智慧水利

通过数字孪生流域和数字孪生工程建设，强化预报、预警、预演、预案功能，提升水利的数字化、网络化、智能化监测、调度、管理水平，实现水安全风险从被动应对向主动防控的转变。——摘要

水利自诞生时刻起发展便从未停止，随着社会科技水平的进步不断推动水利向着更深更细更便捷的水利信息化之路持续推进，“智慧水利”最智慧的目标应当是能够做出快速反应的高度“适应性”，这就需要智慧水利本身具备快速反应处理的能力，构筑全域覆盖、立体高度协同的智慧水利管理平台显得格外重要。

利用仿真技术提升水利管理反应速度管理能力是水利发展的一道良方，通过建立与水利设施性能完全一致，且可对其进行实时仿真的模型，实现数字孪生体与物理实体的同步和闭环关系。实时感知物理实体的状况和环境，并伴随物理实体的演变而实时做出调整保持高度保真性，便可实现高效直观的水利管理平台，此方式便运用了数字孪生概念，数字孪生概念虽已提出了多年，但并没有得到充分发展。近年来，随着传感、云计算、大数据和人工智能等技术的快速发展，数字孪生终于引起了人们的广泛重视，也为其在各行各业的落地应用提供了基础。

捷瑞数字依托自主研发的伏锂码云平台，通过数字孪生水利工程，在数字空间虚拟再现真实水利工程的复杂系统，包含六个方面：

一是防灾减灾。这是数字孪生水利工程的首要目标。要实现降雨预报、洪水预报、防洪枢纽工程联合调度、洪水演进、制定防汛预案等功能。

二是水量调度。要实现枯水期径流预报、河口地区生态模拟、水资源实时调度、引水口门自动监控、地下水观测等。

三是水质监测。在干流省际断面和主要支流入河口设置水质监测断面，对各断面水质状况进行实时监测，进而对河流水质状况及变化作出预测，为用水户特别是城市居民用水的引水口作出水质预警预报。

四是水土流失治理与监测。实现对某一区域的水土流失状况及治理程度的动态了解和掌握，对水土流失治理的经济、社会及生态效益作出宏观评价。

五是水利工程运行与管理。要能够通过系统实时了解和掌握水利工程的现状及运行状况，为防洪调度及水资源统一调度提供准确的实时依据。

六是电子政务。实现办公自动化、信息资源化，提高水利工程运行管理单位的办公效率和准确率，同时降低办公成本。