数字孪生流域建设及其应用

2021年底水利部召开推进数字孪生流域建设工作会议,会议按照“需求至上、应用至上、数字赋能、提升能力”要求,以数字化、网络化、智能化为主线,以数字化场景、智慧化模拟、精准化决策为路径,以算据、算法、算力建设为支撑,加快推进数字孪生流域建设,实现预报、预警、预演、预案功能。依托数字孪生新技术,为新阶段水利高质量发展提供有力支撑和强力驱动。

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数字孪生流域建设及其应用

北京智汇云舟科技有限公司成立于2012年,专注于创新性的“视频孪生(实时实景数字孪生)”技术研发与应用。目前,智汇云舟依托自研“孪舟”数字孪生专属引擎,推出了“披萨”低代码PaaS视频孪生开发平台、“速融咖啡”视频孪生一体机及视频孪生行业解决方案等多个产品线。

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数字孪生流域建设及其应用

凭借领先的技术基础,智汇云舟持续助力水利行业数字化转型,以及推动产业协作的数字化升级。公司先后参与了许多重点项目建设,应用领域涉及智慧城市、数字乡村、智慧园区、工业生产、交通、水利、电力、军事、应急、场馆等全行业场景。

一、数字孪生流域总体设计

智汇云舟某数字孪生流域管控平台运用互联网思维,按照云上部署、统一平台、共享服务等理念,以数字孪生流域建设为主线,以实现预报、预警、预演、预案功能为目的,围绕“风险预警一键达、管控措施 一网知、洪涝风险我会防、洪涝风险企有招”四个重大需求,打造面向政府侧、公众侧、企业侧的海塘防潮水、山区防山洪、干流防洪水、水库保安全四大特色场景应用,推进洪涝潮灾害防御体系和治理能力现代化,通过重塑防汛工作机制, 全面提升社会化防汛“智治”水平和“风控”能力,减少洪 涝潮灾害造成的人员伤亡和财产损失。

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数字孪生流域建设及其应用

二、建设内容

根据水利部对数字孪生流域技术大纲的要求,调用数字孪生流域提供的算据、算法、算力等资源,同时密切结合某流域防台减灾的现实需求,依托数字政府“四横四纵两端”公共基础资源和规范框架体系,打造防潮水、山区防山洪、干流防洪水、水库保安全四个场景,主要开展数据调研收集、数据底板建设,模型平台建设,业务应用建设以及安全体系建设等工作。

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数字孪生流域建设及其应用

三、数字孪生流域业务应用

1、海塘防潮

针对某流域海塘,基于气象预报、实时潮位信息,集成风暴潮模型预测成果,结合工程自身防御能力,根据实时监测结合滚动预报成果,研判沿海区域海塘风险,通过智汇云舟数字孪生流域管控平台应用,模拟预演出现风暴潮时,潮位的变化情况,是否存在海塘漫堤风险,当出现漫堤风险时所影响的范围,并用不同的颜色来表示各处海塘的风险等级。同时形成风险区域清单,通过打通与应急部门信息系统,将风险区域及时告知相关人员,并将风险区处理过程及结果进行反馈,形成风险处置的闭环管理。

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数字孪生流域建设及其应用

2、干流防洪

针对干流,通过数字孪生应用基于气象预报、实时水雨情信息,根据预报调度模型进行洪水演算,结合干流水工程防御能力,研判干流沿江区域洪水风险。建立水利工程、干流沿线重要保护对象预警与风险管控机制,根据动态风险研判预警情况,打通与应急部门信息沟通双向车道,向住建、资规、农业农村、文旅、交通等防指成员单位发布预警信息,汇集相关部门管控落实情况,协同开展现场应急处置。

3、山洪灾害

根据气象预报、水文监测数据和水利专业模型,对某流域山洪防御重要村落进行预警预报。将预报预警、风险 研判、过程预演、人员转移等重点环节场景化,在纵向、横向打通各部门数据共享与业务联动,研发一套某流域山洪灾害防御全流程“预报、预警、预演、预案”的数字化应用平台,全面提升该流域山洪灾害防御能力。

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数字孪生流域建设及其应用

4、水库安全

接入全市大、中、小型水库基本信息,掌握水库实时水位、蓄水量、供水量等运行状态,结合水库除险加固情况、安全状态因素,综合研判水库风险,生成某流域水库风险三色图。根据动态风险研判预警信息,全方位、多角度支撑防洪决策。

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