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數(shù)字孿生賦能智慧水利：構(gòu)建現(xiàn)代化治水新范式

2025年09月10日 18:51:57來源：智慧城市網(wǎng)整理點擊量：33032

導(dǎo)讀通過構(gòu)建物理水利系統(tǒng)的數(shù)字化鏡像，實現(xiàn)對水利工程、水資源、水生態(tài)等全要素的實時感知、動態(tài)模擬、精準預(yù)測和智能調(diào)控，數(shù)字孿生正在重塑水利管理的理念、方法和手段，為加快推進水利現(xiàn)代化、保障國家水安全提供有力支撐。?

　　【智慧城市網(wǎng) 企業(yè)關(guān)注】水是生命之源、生產(chǎn)之要、生態(tài)之基。隨著全球氣候變化加劇和經(jīng)濟社會快速發(fā)展，水資源短缺、水旱災(zāi)害頻發(fā)、水生態(tài)環(huán)境惡化等問題日益突出，傳統(tǒng)水利管理模式已難以適應(yīng)新時代治水需求。數(shù)字孿生作為新一代信息技術(shù)與實體經(jīng)濟深度融合的關(guān)鍵技術(shù)，為智慧水利建設(shè)提供了全新的技術(shù)路徑和發(fā)展范式。

　　數(shù)字孿生是指通過物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、云計算等新一代信息技術(shù)，在虛擬空間構(gòu)建一個與物理實體完全映射的數(shù)字化模型，實現(xiàn)物理實體與虛擬模型的實時交互、協(xié)同演化和智能決策。

　　智慧水利是以水資源可持續(xù)利用為目標，以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化為特征，通過深度融合信息技術(shù)與水利業(yè)務(wù)，構(gòu)建集感知、分析、決策、執(zhí)行于一體的智慧化水利管理體系。它旨在實現(xiàn)水資源管理精細化、水利工程運維智能化、水旱災(zāi)害防御精準化、水生態(tài)環(huán)境保護動態(tài)化。?

　　數(shù)字孿生與智慧水利的融合具有天然的契合性。一方面，數(shù)字孿生為智慧水利提供了核心技術(shù)支撐，通過構(gòu)建全要素、全流程、全周期的數(shù)字化模型，實現(xiàn)水利系統(tǒng)的透明化管理和精準化調(diào)控；另一方面，智慧水利為數(shù)字孿生提供了廣闊的應(yīng)用場景，水利系統(tǒng)的復(fù)雜性、動態(tài)性和關(guān)聯(lián)性，要求數(shù)字孿生技術(shù)不斷創(chuàng)新升級，以滿足日益復(fù)雜的治水需求。

　　數(shù)字孿生賦能智慧水利的重要意義?

　　(一)提升水資源管理精細化水平?

　　水資源是基礎(chǔ)性的自然資源和戰(zhàn)略性的經(jīng)濟資源，其合理配置和高效利用直接關(guān)系到經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展。傳統(tǒng)水資源管理依賴人工監(jiān)測和經(jīng)驗調(diào)度，存在數(shù)據(jù)滯后、精度不足、調(diào)配粗放等問題。數(shù)字孿生技術(shù)通過構(gòu)建覆蓋流域、區(qū)域、城市的水資源數(shù)字孿生系統(tǒng)，實時采集降水、徑流、水位、水質(zhì)、取用水等全要素數(shù)據(jù)，實現(xiàn)水資源數(shù)量、質(zhì)量、時空分布的動態(tài)模擬和精準預(yù)測?；跀?shù)字孿生模型，可以開展水資源供需平衡分析、優(yōu)化配置方案推演、用水效率評估等，為水資源剛性約束、節(jié)水型社會建設(shè)提供科學(xué)依據(jù)，推動水資源管理從“粗放式”向“精細化”轉(zhuǎn)變。?

　　(二)增強水利工程運維智能化能力?

　　數(shù)字孿生技術(shù)通過構(gòu)建水利工程全生命周期數(shù)字孿生模型，整合設(shè)計、建設(shè)、運行、維護等各階段數(shù)據(jù)，實現(xiàn)工程結(jié)構(gòu)狀態(tài)、運行參數(shù)、環(huán)境影響的實時監(jiān)測和動態(tài)評估。借助數(shù)字孿生模型，可以模擬工程在不同工況下的響應(yīng)，預(yù)測可能出現(xiàn)的病害和險情，制定最優(yōu)運維方案，實現(xiàn)“狀態(tài)感知-故障診斷-預(yù)警預(yù)報-智能處置”的閉環(huán)管理，大幅提升水利工程運維效率和安全保障能力。?

　　(三)提高水旱災(zāi)害防御精準化程度?

　　數(shù)字孿生技術(shù)通過構(gòu)建流域水旱災(zāi)害數(shù)字孿生系統(tǒng)，融合氣象、水文、地理、社會經(jīng)濟等多源數(shù)據(jù)，實現(xiàn)降雨徑流模擬、洪水演進預(yù)測、干旱發(fā)展趨勢研判等。基于數(shù)字孿生模型，可以開展不同量級洪水、不同干旱程度的情景推演，評估災(zāi)害影響范圍和損失程度，優(yōu)化防洪調(diào)度方案和抗旱應(yīng)急措施，提高水旱災(zāi)害防御的前瞻性、精準性和有效性，最大限度減少災(zāi)害損失。?

　　(四)促進水生態(tài)環(huán)境保護動態(tài)化監(jiān)管?

　　數(shù)字孿生技術(shù)通過構(gòu)建水生態(tài)環(huán)境數(shù)字孿生系統(tǒng)，實時監(jiān)測水體水質(zhì)、水生生物、沿岸生態(tài)等要素，模擬水生態(tài)系統(tǒng)的演化過程和污染物遷移擴散規(guī)律?；跀?shù)字孿生模型，可以評估水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量狀況，識別污染來源和生態(tài)風險，預(yù)測水生態(tài)系統(tǒng)變化趨勢，制定精準的治理修復(fù)方案，實現(xiàn)水生態(tài)環(huán)境保護從“被動治理”向“主動防控”、從“末端治理”向“全過程監(jiān)管”轉(zhuǎn)變。

　　數(shù)字孿生為智慧水利建設(shè)帶來了前所未有的發(fā)展機遇，正在改變水利管理的模式。推進數(shù)字孿生智慧水利建設(shè)，是加快水利現(xiàn)代化的必然要求，是保障國家水安全的戰(zhàn)略舉措。

　　(本文由AI生成)

關(guān)鍵詞數(shù)字孿生水利

華盛昌“DeepSense深度感測大模型”通過備案

山東?。和茝V“AI 檢驗檢測”新模式

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