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數(shù)字孿生技術賦能智慧水利建設

2025-02-28 14:00:23來源：智慧城市網(wǎng)整理 閱讀量：10721 評論

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　　近日，嘉興市水利局正式印發(fā)《嘉興市數(shù)字孿生水利建設實施方案(2024-2027年)(試行)》(以下簡稱《方案》)，為嘉興市數(shù)字孿生水利提供了頂層設計。
 
　　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)測感知夯基提能行動方案(2024—2026年)》。該方案是為加快構建數(shù)字孿生水利體系，提升水利監(jiān)測感知能力而制定的專項行動方案，通過“天空地水工”一體化監(jiān)測感知網(wǎng)的建設，全面提升水利監(jiān)測感知能力。2025年水利部全面啟動“天空地水工”一體化監(jiān)測感知體系建設，這標志著水利治理從“被動響應”轉向“主動預判”的戰(zhàn)略跨越，我國水資源管理即將邁入“高保真”數(shù)字孿生時代。
 
　　天空監(jiān)測：利用光學遙感、SAR(合成孔徑雷達)、重力、氣象衛(wèi)星、北斗等技術裝備，實現(xiàn)對流域下墊面、河湖水體、洪澇災害、工程面貌等的大尺度全局監(jiān)測感知。
 
　　空間感知：利用無人機、高塔等設施設備，搭載激光雷達、天氣雷達、測雨雷達等監(jiān)測儀器，實現(xiàn)對水域岸線、蓄滯洪區(qū)、山洪災害易發(fā)區(qū)等重點區(qū)域的地形、雨情等要素的中小尺度高精度動態(tài)及時監(jiān)測感知。
 
　　地面監(jiān)測：利用雨量站、蒸發(fā)站、地下水站、土壤墑情站、視頻監(jiān)測站等地面監(jiān)測設施設備，實現(xiàn)對關鍵區(qū)域點位雨情、蒸發(fā)、地下水位、墑情等要素的精準實時監(jiān)測感知。
 
　　水域感知：利用聲、光、電、無人船等監(jiān)測技術裝備，實現(xiàn)對河湖庫水體的水位、流速、水質、泥沙含量、水下地形、水生生物等水中水下要素的精準自動化監(jiān)測感知。
 
　　工程監(jiān)測：利用滲壓計、光纖光柵、應變計、震動儀、測量機器人、水下機器人等手段，實現(xiàn)對水庫大壩、堤防、水閘、隧洞等水利工程內外的滲流滲壓、位移形變、應力應變等工情險情要素的實時精細監(jiān)測感知。
 
　　在防洪減災領域，數(shù)字孿生技術構建了流域洪水預報調度系統(tǒng)。通過集成氣象、水文、地理信息等多源數(shù)據(jù)，建立高精度洪水預報模型，實現(xiàn)洪水演進過程的實時模擬。例如，在某流域防洪實踐中，數(shù)字孿生系統(tǒng)將洪水預報預見期從24小時延長至72小時，預報精度提高20%以上。
 
　　在水資源管理方面，數(shù)字孿生技術實現(xiàn)了水資源配置的智能化。通過構建水資源數(shù)字孿生平臺，整合供水、用水、排水等環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)，優(yōu)化水資源調度方案。某灌區(qū)應用數(shù)字孿生技術后，灌溉用水效率提高15%，年節(jié)水達2000萬立方米。
 
　　在水環(huán)境治理中，數(shù)字孿生技術構建了水環(huán)境監(jiān)測預警系統(tǒng)。通過部署智能感知設備，實時監(jiān)測水質變化，預測水環(huán)境演變趨勢。在某湖泊治理項目中，數(shù)字孿生系統(tǒng)實現(xiàn)了水質變化的精準預測，為治理方案制定提供了科學依據(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“1136”總體框架，依托在建的重大水利工程，統(tǒng)籌推進數(shù)字孿生流域、數(shù)字孿生水網(wǎng)、數(shù)字孿生工程3大新型基礎設施建設，不斷迭代“水安全”“水資源”“水生態(tài)”智能業(yè)務應用。《方案》主要從市級層面做好數(shù)字孿生水利建設的統(tǒng)籌工作，既有效銜接省級數(shù)字孿生水利建設相應成果，又實現(xiàn)與縣(市、區(qū))能夠貫通銜接。
 
　　數(shù)字孿生水利建設是發(fā)展水利新質生產力、推動水利高質量發(fā)展、保障國家水安全的重要路徑。
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