发布于:2022-11-14 09:45:14
来自:水利工程/水利时事
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按:9月,水利部网信办举办2022年数字孪生流域建设高级研修班。10月,水利部审议通过《数字孪生水网建设技术导则》,印发《水利部办公厅关于开展数字孪生流域建设先行先试中期评估工作的通知》。9月至10月,部督查办、部网信办采取现场和视频方式对20多家先行先试单位进行检查、督导和调研。
1.《数字孪生水网建设技术导则》通过审议。 10月13日,李国英部长主持召开部务会议,审议《数字孪生水网建设技术导则》。会议要求,要按照“需求牵引、应用至上、数字赋能、提升能力”要求,全面推进算据、算法、算力建设,强化对物理水网全要素和建设运行全过程的数字化映射、智能化模拟,建设监测系统完善、调控网络智能、预演决策支持、安全运行可靠的数字孪生水网,推动数字孪生水网与物理水网同步仿真运行、虚实交互、迭代优化,提高水网智能化管理调控能力和安全保障能力。
2.数字孪生灌区建设积极推进。 10月11日,田学斌副部长主持召开专题办公会议,专题研究数字孪生灌区建设技术指南和试点工作。会议原则同意选取45处大中型灌区开展试点,要求进一步完善数字孪生灌区建设技术文件,组织试点灌区编制实施方案并抓紧实施,同时处理好数字孪生灌区建设与“十四五”大中型灌区现代化改造的关系,做好与数字孪生流域、数字孪生水网以及数字孪生水利工程的衔接。
3.数字孪生流域建设高级研修班成功举办。 9月22日至26日,部网信办在南昌举办了数字孪生流域建设高级研修班(人力资源和社会保障部专业技术人才知识更新工程2022年高级研修项目计划),邀请部信息中心、江西省科技厅、江西省公安厅、武汉大学、河海大学、华为技术有限公司、安徽航瑞航空动力装备有限公司等单位知名专家学者授课,长江委、小浪底管理中心、江西省水利厅作成果与经验分享,学员赴小平小道、国家职业教育虚拟仿真示范实训基地、南昌VR产业基地等进行现场教学。各流域管理机构、省级水行政主管部门、有关水利工程管理单位网信部门负责人、技术骨干共70位学员参加。
4.监督检查和调研督导有力推进。 9月,按照《水利部办公厅关于印发2022年智慧水利建设监督检查工作方案的通知》要求,56家先行先试单位进行了自查。10月,部监督司(督查办)、网信办成立检查组,前往武汉、广州、海口等地,对长江委、珠江委、湖北省水利厅、海南省水务厅、中线水源公司等5家单位开展了数字孪生流域、水利工程建设现场检查。9月至10月,部网信办负责同志通过现场和视频等方式对长江委、淮委、浙江、广东、安徽、辽宁、江苏、江西、福建、深圳、小浪底、大藤峡等数字孪生流域先行先试工作进行调研督导。
5.中期评估工作有序开展。 9月,部网信办根据征求意见完成《数字孪生流域建设先行先试中期评估工作方案》修改。10月10日,刘伟平副部长主持召开专题会议,审议通过《数字孪生流域建设先行先试中期评估工作方案》。10月21日,印发《水利部办公厅关于开展数字孪生流域建设先行先试中期评估工作的通知》,明确了评估范围、评估内容、组织分工、工作流程、结果运用等内容,要求各先行先试单位按期完成自评,提交优秀案例和相关材料,确保中期评估工作有序有效开展。
6.广泛开展数字孪生流域建设宣讲。 近期,部网信办受邀在部“推动新阶段水利高质量发展”研讨班、部2022年内部集中联合审计专题培训班、农水水电司党支部学习、部预算执行中心党委理论学习中心组(扩大)学习、中国南水北调集团中线有限公司数字孪生流域建设专题培训、南京水利水文自动化研究所数字孪生流域建设专题讲座、甘肃水利厅省市县三级数字孪生流域建设专题讲座等多个场合,对近1500人次宣讲了数字孪生流域建设相关文件。
7.任务实施进展。
部信息中心研发的数字孪生平台原型系统初步实现三维展示和动态场景,搭建了具备管理、计算、服务功能的模型平台;在流域防洪方面,实现了280个流域单元分区降雨量预报,以淮河流域为例开展了洪水预报应用示范和一二维水动力学模型洪水演进计算,初步构建径流预测模型并进行预测精度测试,分别在湖南捞刀河浏阳河流域和河北大清河流域建立水利测雨雷达致洪暴雨预警试点应用区,基于黄河小浪底四库完成了反算调度模型研制;在水资源管理与调配方面,完成电子证照、统计直报、取水口核查登记等相关系统信息融合,完成生态流量断面径流预测模型构建并进行预测精度测试;在数据安全方面,印发《水利数据分类分级指南(试行)》,制定数字孪生原型系统数据安全保护方案。长江委初步完成丹江口水库库区淹没影响计算分析及展示,开发汉江中下游水动力演进、行蓄洪空间调度运用等模型,推进防洪兴利业务功能开发,初步完成汉江流域(含南水北调中线一期工程)年度水量调度计划编制功能并试运行。黄委完成河段L2级数据底板建设和马渡险工等典型工程三维模型构建,黄河云基本完成扩展升级并投入运行,水资源管理与调配孪生应用上线运行。淮委开展重点区域L2级数据底板精细建模和关键局部L3级数据底板实体场景建模,构建基于动态边界的水动力学模型,优化了水文学和调度模型、模型网格分辨率和数量、业务流程。海委完善空间数据现状调查梳理,初步搭建一维水动力模型,利用孪生渲染平台完成了流域及部分工程的地形数据治理,对流域大场景及部分小场景进行精修,完成永定河一张图功能设计,完成生态水量调度框架及部分监测功能开发。珠江委耦合欧洲中心降水预报产品,开发贺江流域龟石、合面狮水库联合调度模型,完成模型管理服务平台设计框架搭建,将西江流域近27万宗基础数据共享给大藤峡。松辽委完成松辽流域L1级DOM、DEM和嫩江干流L2级数据底板搭建,开展月亮泡蓄滞洪区汉书闸、胖头泡蓄滞洪区老龙口分洪闸BIM模型构建,为全景数字嫩江平台三维数字化场景建设提供数据支撑。太湖局完成太浦河L2级数据底板初步构建、7个水利枢纽精细化建模及数据底板融合工作,基本完成防洪和供水“四预”全过程决策场景可视化开发及太浦河数字孪生平台建设。
三峡集团
以数据底板建设为重点积极开展模型平台及业务应用开发,全面完成三峡升船机BIM模型功能开发及测试和枢纽重点区30km2实景建模,完成大坝安全监测系统运行环境建设。
南水北调集团 对5家承担单位完成巡回督导,推进《数字孪生南水北调工程建设技术导则》《数字孪生泵(闸)站工程建设技术导则》《数字孪生隧洞工程建设技术导则》《数字孪生南水北调BIM应用技术标准》编制。
中线水源公司 初步完成了大坝安全“四预”功能原型系统开发和水质监测分析、水质安全“四预”功能设计,实现水质在线推演及突发水污染预演三维仿真展示。
澧水公司 利用GIS+BIM和UE4两套技术开发三维可视化平台,充分利用水情水调系统、湖南省水文公众一张图等不同来源的数据充实监测数据,开展大坝安全分析预警、防洪兴利调度业务应用功能设计与“四预”场景开发。
小浪底管理中心 全部完成库区L2级外业数据采集工作,小浪底与西霞院工程管理区L3级DEM、DOM和倾斜摄影模型构建完成,基于河道演进的潼关站洪水过程预报模型、洪水调度模型、水库泥沙动力学一维模型开发部署完成并通过计算验证,小浪底数据中心建成投入试运行。
万家寨公司 全面完成基础设施建设,完成GIS数据整编融合和BIM模型一期建设,初步搭建冰塞冰坝预警模型、基于水文热力学的大数据模型等冰凌模型和大坝安全分析评价模型。
南四湖局 完成南四湖湖区和二级坝闸区L2级、二级坝一闸、二闸、三闸和溢流坝L3级数据底板建设,水利专业模型、视频识别模型和可视化模型投入试运行,综合信息服务平台、防洪调度系统上线,水闸综合管理应用完成总体研发。
漳卫南局 基本完成岳城水库基础设施、模型知识、防洪“四预”、工程安全监测、综合决策支持等建设,根据试运行情况进行系统完善,并持续采集数据校准和优化模型。
大藤峡公司 完成数字孪生平台建设,研发构建了基于BIM+GIS+游戏引擎的数学模拟仿真引擎,初步实现对坝区、库区及下游影响区的同步仿真运行,持续完善防汛与水量调度“四预”平台,完成工程安全风险与健康评估系统部署并启动试运行。
尼尔基公 司在数据底板建设、模型平台建设、信息化基础设施完善、业务应用系统构建等方面取得明显进展。
苏州局 已基本建成数字孪生太浦闸平台,完成调度运行“四预”应用、安全运行“四预”应用建设,并完成网络安全等保预测评。
北京
持续推进BIM建模工作,搭建数据平台,完成外部共享数据接口开发并接入共享数据。
天津宝坻引江供水工程 启动水量调度、模拟仿真等模型及供水调度方案、机电运行规则等知识库建设。
河北黄壁庄水库 开展入库流量监测站点、水库大坝表面位移自动化监测、机房改造建设;王村分洪闸开展了数据底板BIM建模,模型平台工程分析模型建设,安全监测设备安装调试,业务应用安全生产标准化管理模块和工程运行维护系统模块建设。
内蒙古 继续开展数据底板收集、水利专业模型研究等基础性工作。
辽宁 持续开展基础数据建设,组织开展石佛寺水库、辽中水文站倾斜摄影、河段水下地形勘测工作,深化流域防洪业务应用预案功能开发。
吉林 完成老龙口水库BIM数据获取、构建及周边建筑轻量化处理和数据融合工作,业务系统中实现水位监测、形变监测功能建设。
黑龙江 落实项目建设经费1200万元,结合工程建设加快推进先行先试任务。
上海 基本完成项目管理系统、智慧工地管理系统和质量监督管理系统开发并上线试用。
江苏 数字孪生秦淮河赵村水库数字孪生平台项目优化了水库、水闸、启闭机、堤防等的孪生场景,根据业务需求对巡查、变形监测等功能进行了深化,完成预报模型的率定及优化;数字孪生江苏太湖地区典型水网工程明确了各子项目数据融合共享方案;数字孪生沂沭泗水系(江苏段)已全面启动实施;数字孪生水网(南通城区)项目正在开展项目实施前期工作。
浙江 完成钱塘江兰江段上线运行;完成曹娥江流域预报调度一体化工作平台迭代更新;完成椒江流域水利专业模型搭建、朱溪水库BIM建模与融合;完成飞云江流域山洪灾害场景应用系统上线试运行;初步完成金华横锦水库核心业务场景搭建。
安徽 完成数字孪生引江济淮建设3套标准规范初稿制定;完成数字孪生淠河建设“四预”应用界面和系统框架设计,收集处理数字化场景基础数据。
福建 完成数字孪生九龙江北溪招投标,抓紧任务实施。
江西 乐安河搭建了三维展示平台,实现了虚拟现实场景巡视、实时信息动态展示、灾情模拟重现等功能。
山东 完成弥河流域三维数字场景搭建,集成数字线画图数据制作场景文件和发布地图服务并形成数据共享机制,建设天空地一体化智能感知体系,初步实现弥河流域内重点河段、大中型水利工程感知全覆盖。
河南 完成数字孪生贾鲁河项目招投标工作,数据底板和模型平台正在建设中。
广东 数字孪生东江、北江建设对现有成果数据进行整编、现有系统进行整合;数字孪生潭江完成潭江干流80公里河道断面测量外业工作。
广西 完成区级数字孪生能力建设招标工作,漓江项目进入实施阶段。
四川 都江堰(渠首)枢纽完成基础数据和空间地理信息数据采集、数据平台建设、智能模型建设、云中心建设等工作。
贵州 数字孪生夹岩水利枢纽及黔西北供水工程完成招标文件评审。
云南 完成按板小河、文那能河、上清河小流域实地外业调研及转移安置、应急预案、社会经济等数据复核工作,开展小流域划定范围无人机航拍采样和三维模型建设等工作。
西藏 初步构建拉洛枢纽工程安全专题应用场景,完成枢纽运行状态三维可视化展示,大坝重要监测仪器、水雨情、水质监测点分布展示、监测数据查看等功能。
宁夏 完成贺兰山水旱灾害防御“四预”应用系统开发并投入试运行。新疆数据底板建设完成业务应用管理数据、跨行业共享数据、部分地理空间数据的接入,进行标准化处理和清洗转换等。
青岛 完成数字孪生大沽河相关数据采集。宁波完成甬江流域防洪“四预”开发并正式投入使用。
深圳 开展数据底板与业务应用建设工作,初步完成32类水务对象基础数据填报、审核、入库,初步完成监测数据归集,开展监测数据异常判断方案梳理,初步完成业务应用需求梳理及部分急用先行模块功能开发。
8.取得成效。
部信息中心“四预”系统支撑防汛工作,细化全国降雨水文预报流域单元分区至280个,累计提前1天发布强降雨过程43次,提前2天制作发布65条主要江河323个断面超警以上洪水预报51期,珠江、辽河、黑龙江、黄河中游等重要控制断面的关键预报优秀提升至平均90%以上,实现汛期基于水利相控阵雷达的超高时空分辨率短临暴雨监视预警试点应用,预演功能支撑珠江流域性较大洪水的防御工作。
长江委 通过丹江口库区淹没与损失计算、汉江中下游水动力演进、汉江中下游蓄滞洪区分洪运用等模型的开发和集成工作,以及库区动态淹没效果前端展示,有效促进丹江口库区淹没影响多维度分析展示及汉江中下游分蓄洪工程调度运用业务流实现。
黄委研发基于人工智能算法的含沙量智能预报模型 ,经过测试在黄河干流进行含沙量预测应用上具有较好适用性,目前已作为含沙量预报模块嵌入数字孪生小浪底系统,链接流量预报成果,开展含沙量预报作业。
澧水公司 在数字化场景的基础上,集成耦合皂市坝下游重点城镇一二维水动力嵌套模型,实现洪水漫堤、城镇淹没、滞洪退水的全过程模拟,在三维可视化场景、防洪兴利预演预警、工程安全分析预警业务方面取得了部分成果,牵头申报湖南省2022年度水利科技课题两项。
小浪底管理中心防汛调度系统 成功开展多次实战演练测试,模型经过测试和优化,目前可成功预报未来3天来水情况,预报站点向上游延伸了两个站点,增加来水预报模型输入约束条件,模型预见期由3天增至5天。
万家寨公司水库泥沙水动力学模型 在2022年万家寨、龙口水库联合排沙调度期间进行了应用测试,为水库排沙调度计划的制定和优化提供了技术支撑,智能识别模型以无接触方式,实时估算出当前河道表面流速,解决了长期以来表面流速无法连续实时监测难题。
苏州局 完成了1项专利、5个软著的申报,2部标准、2篇论文的编写。辽宁防汛抗旱指挥“四预”平台在应对今年绕阳河暴雨洪水、台风“梅花”等洪水灾害防御,通过提前预警为流域洪涝灾害防御提供了决策依据,最大程度降低洪涝灾害损失,在保障沿河人民生命财产安全方面发挥重要作用。
江苏数字孪生江苏太湖地区典型水网工程 系列模型算法 构建了基于JAVA和Python编程语言的模型算法仓库,在掌握模型算法的基本原理基础上,结合实际应用场景,构建具有原始知识产权的各类型模型算法,具有良好的“原子性”,能够进行离散重组,应用到各类型业务应用场景;数字孪生沂沭泗水系(江苏部分)针对水利工程三维建模工作,可分类构建墙体、设备组件库,便于其它项目和工程直接使用。
浙江数字孪生金华横锦水库 获金华市第四批次“最佳应用”,作为典型应用分别在省数字化改革督查会(金华)、省数字政府专题会上进行推广。
贵州清水江干流 (都匀市茶园水库至施洞水文站河段)已将项目数据底板成果、洪水预报成果接入到省水旱灾害防御调度指挥系统中推广使用,为防汛抗旱工作提供基础支撑。
新疆 已成功将业务应用管理数据中的巡查管护历史数据,经过标准化处理以后,共享给第六师运维管理平台使用,可分析并预测出现场各类水情监测设备的故障发生时间及故障率,为运维提供针对性决策支持。
海南智慧水网平台 作为海南省防汛防旱指挥系统被应急管理部门使用,为防汛抗旱工作提供强有力支撑。
宁波数字孪生甬江 在市应急指挥大厅正式投入使用,为防御台风“轩岚诺”提供有力技术支撑。
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