Page 195 - 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

利工程可能兼有防洪度汛、发电供电、农田灌溉、城镇供水和改善环境等多方面
的作用，具有很强的综合性，各水利工程对水资源的要求不同，相互配合又彼此
影响。因此，应建立可靠的水利工程运行管理机制来进行统筹决策，以便有限的

水资源尽可能地发挥最大功能。水利工程运行管理单位针对水利工程自身运行特
性，在数字孪生虚拟体中模拟各项工作任务的进程，通过分析模拟运行数据，及
时掌握运行中的各种情况，发现工程运行缺陷和问题。同时，结合外界环境变化，
对运行管理及时有效地调整，实时监测水利工程运行安全，实现水利工程的智能

化运行。
水利工程的维护工作是一项极为重要且工作量繁重的日常管理工作，必须保
质保量地完成，一旦疏忽大意可能导致不可挽回的损失。运行管理中应保障充足

的资金和设备，保证各项维护工作有序进行。然而，由于水利工程信息化体系不
够完善，信息数据采集能力尚且不足，导致水利工程的养护工作任务重、难度大、
效率低。数字孪生技术在水利设施设备维修养护工作中，通过采集实时监测数据、
数字孪生数据，并以历史数据为依据、以数字模型为架构对水利设施设备进行分
析，制定合理的解决方案，这样既能提高养护水平，又能大大提高工作效率，通

过信息数据对缺陷和故障做出快速反应，减少水利工程运行管理部门的人力、物
力、财力投入，使水库运行实现维修养护专业化、高效化管理，实现水利工程的
安全稳定运行。

2. 为建设流域水情监测体系提供支持
数字孪生技术为水情监测工作提供强有力的信息保障和技术支持。水情监测
的目标之一便是掌握水资源分布情况及上游降水规律等信息，通过分析验证进而
进行水资源可持续开发应用。水情的收集整理对“防汛抗旱”工作的决策意义重
大，通过水情监测及早掌握洪涝及旱情情况，可以提前制定“防汛抗旱”工作方

案，并进行高效的水资源调度，最大限度地减轻洪涝或干旱对人民群众生命财产
造成的损害。同时，通过分析和研究水情，能够把握当地的水资源运动规律，预
测洪旱灾害发生时间及造成的损失和影响，实现预报、预警、预演、预案功能，

提高水资源的管理和利用水平。
在传统的水文、水利、水质模型建模的基础参数方面，由于技术能力不足，
不能掌握或者得到的模型数据不准确，可以基于历史数据和相关行业标准用传统
的深度学习模型作为替代。这种方法在长时间的积累中，针对某些频发情况，可

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