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数字赋能 护航安澜北上

——数字孪生丹江口入选数字孪生水利建设十大样板名单及典型案例名录

来源:长江水利网  作者:杨敏 张艳玲  时间:2024年03月08日

近日,水利部印发《数字孪生水利建设十大样板名单(2023年)》《数字孪生水利建设典型案例名录(2023年)》,数字孪生丹江口入选《数字孪生水利建设十大样板名单(2023年)》,数字孪生丹江口大坝安全模型平台及“四预”业务入选《数字孪生水利建设典型案例名录(2023年)》。

中线水源公司始终认真贯彻落实水利部、长江委关于数字孪生的工作部署和重要指示批示精神,组织各参建单位,依据“需求牵引、应用至上、数字赋能、提升能力”的要求,打造一流数字孪生水源工程,以实现工程安全保障大坝可蓄、水质安全保证水好可用、供水安全保障有量可供,为大国重器装上“智慧大脑”,为“一泓清水永续北上”提供“云上动力”。 

高位引领,把航向、定路线

“在今后的管理工作中,我们要时刻牢记习近平总书记的嘱托,把维护‘三个安全’的政治责任扛在肩上,将李国英部长调研丹江口水库水质安全保障工作时提出的要求不折不扣落实在具体行动中。在长江委的领导下,依法履责,加快推进水质安全保障能力建设、水质风险防控能力建设,创新推进数字孪生丹江口建设,努力提升管理能力和水平,确保‘一泓清水永续北上’……”中线水源公司总经理马水山在公司数字孪生重点工作推进会上提出切实的要求。

中线水源公司专题研究部署数字孪生丹江口建设

数字孪生丹江口建设先行先试项目作为2023年长江委督办工作及中线水源公司2022、2023年重点工作,公司高度重视,迅速行动,于2022年5月成立“数字孪生工作领导小组”,全面领导项目建设工作,贯彻水利部、长江委工作部署,研究决策建设中的重大问题。

项目研究会、推进会、计算存储设备升级及系统部署方案咨询会、贯彻落实会……数字孪生丹江口工程各类专题会议,有相关报道记录的就达到60余次,还有不计其数的各个板块专题讨论会。一系列数字孪生丹江口相关会议紧锣密鼓地召开和部署,一项项规划浮出水面逐渐清晰,一个个方案编制落地逐步落实,明确了推进数字孪生丹江口的时间表、路线图、任务书和责任单。

与此同时,在统一部署下,中线水源公司邀请行业内外专家召开阶段性成果咨询会,分类梳理专家意见建议并逐条开展研究,进一步修改完善数字孪生丹江口需求分析报告,切实推进问题落实整改,在平台开发和升级迭代中不断提升数字孪生建设质量和水平。2023年11月,由多位院士、大师组成的专家组咨询评价一致认为:项目技术成果整体达到国际领先水平。

数字孪生丹江口先行先试项目技术成果获专家组高度评价

为学习借鉴国内先进信息技术和同行业数字孪生工程、数字孪生流域和智慧水利建设方面的先进经验,高标准、高质量、高效率推进数字孪生丹江口建设,公司领导率队分批赴相关部门、单位就智慧水利和数字孪生建设开展调研学习。

高位推动,狠抓落实,加强统筹见实效。上下联动的部署格局为数字孪生丹江口工程高效推进开启“加速度”。

据介绍,数字孪生丹江口项目建设成果于2022年12月获得水利部数字孪生流域建设中期评估优秀及优秀应用案例,并作为水利系统数字孪生唯一代表参展第六届数字中国建设峰会,全方位展示数字孪生水利工程建设的最新成果。

数字孪生丹江口工程参展第六届数字中国建设峰会

共建共享,集众智、攻难关

将“未知”变成“预知”,是丹江口水利枢纽工程在新时代寻求数字化自我革命的艰难探索。在求索向前的背后,走进中线水源公司数字孪生丹江口工程集中办公点,井然有序的技术团队运行机制给出了关键答案。

要想加快实现“数字孪生丹江口赋能大国重器数字化”这个梦想,中线水源公司深知,不仅要刀刃向内,更要视野向外,广纳群智“开荒”。在水利部、长江委的领导下,中线水源公司组织号召业内外、全委各环节的逐梦者一起开拓新领域,积极打破、主动撕破那些横亘在所有追梦者面前的数据壁垒,切实以开放、合作、共赢和可持续发展的心态,形成互馈机制,共圆“数字孪生丹江口”的美好未来。

数字孪生丹江口工程建设集中攻坚

中线水源公司以数据共建共享模式为依托,调动优势资源力量集智攻关,共同开展数字孪生丹江口工程建设,推进丹江口水库管理向数字化转型。按照“统一数据底板、统一技术线路、统一孪生平台、开放与创新”统一建设原则,公司紧紧围绕中线水源工程安全、供水安全、水质安全管理目标,组织长江设计集团、长科院、水保科研所、网信中心等单位参与建设,聚集全委之力,发挥专业优势,合理保障项目高质量推进。

中线水源公司内部则由技术发展部牵头,负责贯彻落实领导小组的决策和工作部署。工程部、供水部、库管部等业务部门,具体负责本部门业务相关板块的需求分析、建设进度、质量管理,确保本业务板块按期取得高质量建设实效。公司相关职能部门按职责分工做好建设管理支撑等工作。

建专班、定制度、出方案……数字孪生建设布局加快构建;搭平台、抓应用、提质效……数字孪生建设任务逐步落实。治水走向“智”水,数字孪生丹江口开展“天空地内水”透彻监测感知网、数据底板、孪生平台、智能业务应用、信息化基础设施及网络安全建设,实现各项业务的“四预”功能。

天-空-地-内-水一体化监测感知体系

把丹江口水利工程“装进”计算机,在攻坚克难、开拓创新的进程中,中线水源公司扛起多项“硬核”担当,探索出国内大型水利工程数字孪生建设可行模式。

技术突围,固根本、落实效

2023年10月12日19时,当汉江水再次拍打丹江口水库170米水位线,丹江口水库又一次实现满蓄目标,标志着汉江秋汛防御和汛后蓄水取得双胜利,意味着南水北调中线一期工程供水和汉江中下游生态、供水、发电、灌溉等需求得到充分保障。

与此同时,南水北调中线水源工程“三个安全”面临着高水位持续运行的考验。中线水源公司首次运用数字孪生技术,将大坝、供水、库区、水质情况通过多种数字化手段实时汇集到数字孪生平台,为保障库区满蓄高水位条件下的“三个安全”提供了重要的“智慧”支撑。

数字孪生丹江口工程系统界面

在水库170米蓄水过程中,每日开展数字孪生丹江口推演,保障水库在169米以上高水位运行50余天期间,大坝运行性态正常,水质稳定达标,库岸安全可控,为2023年汉江秋汛防御与汛后蓄水双胜利提供了前瞻性、科学性、安全性决策支持。

实战背后,是数字孪生丹江口系统无数次精雕玉琢的更迭技术以及精益求精的数据推演,见证着日积月累地稳步发展。

大江奔涌向前,总有一种力量能穿越激荡风云,忠实记录逐梦者奋进的步伐。

在此之前,数字孪生丹江口系统历经无数次的模拟与演练。

——针对中线水源工程供水安全管理需要,数字孪生丹江口供水板块研发成果已于2022年投入应用,分别应用于《南水北调中线一期工程2022-2023年度可调水量预测分析报告》《南水北调中线一期工程2022-2023年度水量调度计划》两项水量调度计划编制过程,后由水利部印发实施。

——在水利部组织开展的“守好一库碧水”专项整治行动中,应用数字孪生丹江口工程库区安全建设成果。对问题发现、现场巡查、问题跟踪处置进行全流程管理,协助排查丹江口库区水域岸线突出问题疑似点位2268个,提供库区巡查“一张图”、水库巡查管理及问题跟踪处置,全面提升库区巡查治理效率与水平,确保“守好一库碧水”“一泓清水永续北上”落地生根。

——库区水土保持方面,为了更好地保护库区水质,中线水源公司运用数字孪生系统库区安全模块,针对库区及上游9.52万平方公里开展了水土流失、侵蚀产沙和土壤总氮总磷流失的监测。2023年秋汛期间,库区水土保持模块就9月以来上游降雨产生的水土流失及总磷总氮贡献进行推演,为库区水土保持和水污染防治提供重要决策支撑。

数字孪生丹江口工程,意义不仅在于“蓄水”,以数字水流完善布局智慧水利;更重要的是“布新”,为水利工程带来全新的发展方式和治理方式,为水利高质量发展打开一片数字“蓝海”,更进一步保障了南水北调中线水源工程安全大坝可蓄、水质安全保证水好可用、供水安全保障有量可供,为水利高质量发展打开一片数字“蓝海”。

数字孪生丹江口平台门户

数字孪生丹江口实现了在虚拟世界里为丹江口工程“把脉问诊”,为人类智“驭”江河洪水提供强有力的支撑,中线水源工程从此拥有了“智慧大脑”,从治理走向“智”理。

风好正是扬帆时,不待扬鞭自奋蹄。下阶段,中线水源公司将继续全力推进数字孪生丹江口工程建设,强化管理、技术和业务统筹力度,积极投入应用完善和迭代升级。新时期的“智”水事业正拔锚启航,向新而生……

责任编辑:刘霄