Page 181 - 测绘科学技术理论及实践应用研究

第七章 水利工程中数字孪生技术的相关思考

三、基于数字孪生技术的水利工程运行管理体系

（一）水利工程运行管理问题

水利工程运行管理时需执行的管理工作内容较多，如引水工程管理、堤防管
理、水闸管理、灌溉工程管理等，水利工程类型的不同，使得运行环境与功能也
表现较多差异性，并有着各自的管理特点，需结合外界环境实际情况对管理形式

进行优化。此外，水利工程的综合性、系统性较强，需同时具备发电、灌溉、防
洪等基本功能，且各地区、各部门对水的要求也不同，甚至会存在利益冲突，这
是水利工程运行管理时需着重考虑的问题，并需打造科学且可行的运行管理机制，
实现对各项管理工作的综合决策，确保工程中水资源的合理、充分利用，提升水

利工程运行效益。物联网、自动化以及仿真技术的完善与应用，推动水利工程管
理工作数字化、智能化开展，加快工程建设步伐，促使水利信息化范围的不断扩
大，但与水利事业实际改革需求相比，现阶段水利工程的运行管理水平仍较低，

且存在较多的不足：其一，缺乏完善的水利信息化基础设施，无法在第一时间采
集、获取有价值信息。其二，水利数据整合能力弱，各部门掌握的信息资源有较
大偏差，不利于数据的共享与应用，缺乏水利信息资源共享体系。其三，工程运
行调度时，始终依托于现行的规章制度与准则，致使各项工作固化开展，严重影

响资源配置效果。
（二）数字孪生技术应用于水利工程运行管理的意义
物联网、云计算、大数据多种现代化技术的推广，以及聚类分析、机器学习

等优化算法的实现，使得数字孪生技术理论研究与应用领域多元化发展，而具体
应用也从产品设计转移到产品制造与运行管理方面。水利工程运行与管理时，需
同时执行多项业务，如维护、预警、调度、监测等，水利信息化也对水利业务范
围提出更多要求，应细致、全面规划主体信息资源采集、传输、应用等工作。为

保证规划作业的有效、顺利开展，需打造水利数据模型，动态模拟工程各种现象，
并实时交互融合工程物理实体与信息空间数据信息，以保证水利工程全生命周期
运行与管理时，各类运行数据的实时采集、存储、更新与共享。由此可见，数字

孪生技术思想与水利信息化实现有较多相同点，并在技术的支撑下，实现水利工
程精细化管理。

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