初见成效！数字孪生赋能松花江流域防洪调度演练

近日，水利部松辽水利委员会联合黑龙江省、吉林省、内蒙古自治区水利厅和尼尔基公司，共同开展了2023年松花江流域典型洪水防洪调度演练。

为保障演练的顺利开展，松辽委运用大数据、云计算、数字孪生等新一代信息技术，以数字孪生嫩江及数字孪生尼尔基先行先试成果为基础，以算据、算法、算力建设为支撑，对洪水防御全过程进行精准化模拟，进一步强化“四预”措施，全面提升防洪调度智能化水平，数字赋能筑起洪水防御安全堤坝。

搭建多源多尺度多级数字化场景

为数字化再现松花江流域及主要水利工程，在全流域L1级数据底板基础上，利用卫星遥感、机载激光雷达、无人机航测、陆地RTK及水下无人船等方式，采集并建设嫩江干流、月亮泡及胖头泡蓄滞洪区数字正射影像、数字高程模型及河道断面数据，建设汉书闸、老龙口分洪闸L3级数据底板，结合集成接入的数字孪生尼尔基建设成果，解决GIS、BIM等多格式兼容、数据无损解析、三维模型自动简化重构等技术问题，搭建基于多源多尺度多级数据的二三维一体化场景，初步实现了物理流域数字化映射，为防洪演练提供高精度、高质量的本底数据。

基于全景数字嫩江平台搭建二三维一体化场景

集成接入数字孪生尼尔基L2级、L3级数据底板成果

构建洪水预报与演进智能化算法

以实际洪水为背景，预演方案为目标，融合机理模型和智能模型，开展洪水预报与演进，实现预报调度一体化和典型洪水的数字化模拟。预报调度一体化方面，构建嫩江水文水动力耦合模型，通过边界条件的精准衔接、水文模型与水动力模型的无缝耦合，实现对“降雨—产流—汇流—演进”过程的数字化模拟，提升了洪水预报精度及效率；构建流域预报调度一体化模型，实现预报与调度的无缝动态交互和耦合模拟，为复演松花江流域典型年洪水提供保障。

预报调度一体化预演体系建设

洪水演进方面，针对宽浅型河道内工况复杂等问题，建立耦合深度学习算法的嫩江干支流宽浅型河道洪水演进模型，实现快速高效的河道洪水模拟。建立CADDIES-2D洪水模型模拟蓄滞洪区洪水演进，构建耦合深度学习算法的二维水动力洪水演进代理模型，逐步解决了蓄滞洪区洪水演进模拟计算消耗大、效率低且稳定性差的难题，蓄滞洪区洪水淹没快速实时模拟效果初显。

嫩江干流宽浅型洪水演进模型构建

嫩江干流洪水演进过程

支撑防洪会商智慧化决策

以全景数字嫩江平台为载体，以时空数据为基础，以水利专业模型为根本，聚焦预演、预案关键环节，利用支持云端一体化应用模式的混合渲染引擎，搭建尼尔基水库防洪调度、嫩江河道洪水演进、胖头泡蓄滞洪区分洪决策等场景，对闸门放流、洪水演进、洪水淹没、联合调度等过程进行实时动态模拟，实现与物理流域的虚实交互，为防洪调度会商决策提供有效技术支撑。

胖头泡蓄滞洪区分洪预演场景

尼尔基上游洪水淹没损失评估

嫩江干流大昂围堤溃口洪水淹没预演场景

下一步，松辽委将持续按照“需求牵引、应用至上、数字赋能、提升能力”要求，结合当前流域水旱灾害防御工作中的短板弱项，不断强化算据、算法、算力支撑，提升“四预”能力，深化水利业务与新一代信息技术融合创新，力争在流域数字孪生水利建设中走出一条有特色、可借鉴、能复制的道路，助力松辽流域新阶段水利高质量发展。

原标题：《初见成效！数字孪生赋能松花江流域防洪调度演练》

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