近日，水利部公布數字孿生流域建設先行先試優秀應用案例，黃河設計院技術牽頭承擔的《數字孿生黃河建設關鍵技術研究與應用》和《數字孿生小浪底》被評選為數字孿生流域建設先行先試優秀應用案例。
《數字孿生黃河建設關鍵技術研究與應用》案例聚焦“物聯感知-場景搭建-模型驅動-引擎仿真-業務應用”等數字孿生黃河建設創新鏈條“關鍵環”，研發河防工程智能感知設備、多源異構數據融合與孿生場景構建、水利孿生可視化模擬仿真引擎、孿生場景與防汛四預交互應用等多項關鍵技術裝備與核心應用，并在 2022 年黃河下游大洪水演練、黃河調水調沙和防汛搶險中進行實戰應用。在數字化映射的孿生場景中，實現了工程安全的智能化管控、防汛調度的精準化決策，成功應用于孿生黃河試點建設，并在其他項目推廣應用，技術實用性、先進性、安全性和經濟性得到檢驗，具有較好的推廣應用價值。
《數字孿生小浪底》案例圍繞樞紐運行“四預”賦能，打造數據底板，構建數字化場景，研發算法模型，解決水下地形擬合、多源異構多尺度空間數據融合等技術問題，建成防汛調度和工程安全相結合的“四預”應用。結合2022 年黃河調水調沙和汛期洪水過程，開展智慧化模擬，在實戰應用中初步發揮“四預”功能，為精準化決策提供支持，為國內大型水利工程數字孿生建設探索出了可行解決方案。
2022年是數字孿生水利建設元年，水利部緊密部署了94項數字孿生流域/工程先行先試建設任務，從規劃、審查、建設、中期評估等各階段任務都提出了高標準、嚴要求。在水利部和黃委黨組領導部署下，黃河設計院主持編制了數字孿生黃河建設規劃、先行先試實施方案、“十四五”建設方案等多項頂層設計，建成了干流三門峽-入?？?.6萬平方公里L2級數據底板，開發完成水文預報、水工程調度、水沙演進、水工程安全、水利AI等5大系列模型，建設完水旱災害防御和水資源管理與節約保護2項核心應用，探索構建了數字孿生黃河知識平臺，編制了多項標準規范。
黃河中下游防汛“四預”平臺
數字孿生小浪底是水利部建設數字孿生工程中頭號試點工程。黃河設計院按照國家數字孿生流域、數字孿生工程標準規范要求，牽頭數字孿生小浪底項目組做好頂層設計，切實履行程序，強化分工協作，扎實有序推進數字孿生建設工作，取得了豐碩的建設成果。2022年5月，《“十四五”數字孿生小浪底建設方案（數字孿生小浪底建設先行先試實施方案）》在率先通過水利部數字孿生流域典型方案審查，數字孿生小浪底解決方案也在院士專家咨詢會上得到與會專家的一致肯定。6月，成功助力小浪底防汛應急演練。11月，《數字孿生小浪底項目初步設計報告》通過專家審查。截至目前，項目已完成4.7億多條業務數據治理、6項企業數據標準的內部發布以及137個數據接口開發；基于知識引擎，實現了知識檢索、智能問答和圖譜展示；結合孿生場景已實現工程安全綜合監視、沉降模擬、滲流模擬、滲流性態預測、歷史復演等，支撐了大壩安全會商；利用來水預報、防洪調度等模型，實現庫區淹沒變化、泄流狀態調整等預演功能，支撐了防汛演練及會商決策，初步完成數字化場景、智慧化模擬、精準化決策建設，基本實現工程安全和防汛調度“四預”功能，順利完成年度目標，并得到各級主管單位的一致認可。
數字孿生小浪底防汛調度“四預”業務應用
數字孿生小浪底工程安全“四預”業務應用
此外，黃河設計院數字孿生研發建設團隊還持續深入加大研發力度,積極推動數字孿生黃河建設相關科研、生產項目落地，獲批組建了河南省智慧黃河仿真模擬工程研究中心，實現了河防工程安全快速檢測監測成套裝備、云河地球水利模擬仿真引擎、小禹淤地壩信息管理系統、小禹智慧防汛機器人、基于并行計算的城市內澇預警模型等一系列具有自主知識產權的核心關鍵技術突破。
云河地球數字孿生水利模擬仿真引擎首頁
下一步，黃河設計人將緊緊圍繞“需求牽引、應用至上、數字賦能、提升能力”的要求，以爭分奪秒的緊迫感、責任感、使命感，攻堅克難，全力推進數字孿生建設工作，建設經得起用戶、實踐和時間檢驗的精品工程。