Page 231 - 大数据技术及安全研究

第六章 应急大数据分析与水利水电通信应用研究

第四节 数字孪生技术在水利水电工程中的应用

一、基于数字孪生技术的水资源管理系统应用

（一）强化流域水资源数据监测能力
基于广泛的流域水资源感知体系、水利水电工程设施感知体系和 3S 感知技
术手段，建立健全覆盖全流域、全场域的流域水资源数据监测体系，可实现水资
源流量、水位、水质、水土保持等全要素的实时监测，并结合水利水电设施在线

监测数据、历史数据和相关的基础数据，形成“流域一张图”三维立体的动态展
示，可快速、可靠地展示水资源的相关数据，为流域水资源管理和规律研究提供
数据支持。
（二）提高水旱灾害防御处置能力

2022 年，在十三届全国人大五次会议部长通道采访时，水利水电部部长李
国英指出，中国水安全保障规划的四级目标是提升水旱灾害的防御能力、提升水
资源集约节约利用能力、提升水资源优化配置能力和提高大江大河大湖的生态保
护治理能力。由此可见，提高流域水资源水旱灾害的防御处置能力是水资源管理

系统建设的首要目标。通过基于水资源物理实体数据采集构建的数字孪生模型，
可用于水利水电工程调度模拟预演、水资源调度、超标准洪水防御处置预案仿真
与决策等方面，能够实现水旱灾害防御关口前置、预测预警和科学决策。
在水旱灾害预警预测方面，综合水文数据滚动分析、预测未来中短期、长期

气象数据和水旱灾害发生的可能性，对可能出现的水旱灾害地点、时间进行中短
期、长期预报，定向发布预报结果，实现水旱灾害预警预报信息全覆盖，最大限
度地减轻水旱灾害造成的经济损失。在洪水预演方面，通过综合气象、水文、水
资源调度、水库、河道、蓄滞洪区等数据进行综合仿真模拟，对洪水预演方案进

行调整，提高方案的可操作性，为洪水区人员疏散、水库蓄泄等方面的决策提供
组织支撑。
（三）提高水资源管理智慧化水平
在水资源管理中，可借助水资源管理系统进行水资源调度、调控，并结合用

水限额、生态流量等红线指标对流域内的水资源需求进行调控、调配仿真模拟，
平衡流域内的水资源需求与生态保护之间的关系，形成预报超用水限额预警、生

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