錢塘江畔，數(shù)字浪潮正繪就杭州水脈治理新圖景。9月10日，水利部在杭州召開數(shù)字孿生水利建設(shè)現(xiàn)場會，現(xiàn)場考察蕭山樞紐、之江水文站、西江塘等數(shù)字孿生水利建設(shè)成果。會場外，杭州康門水庫全要素構(gòu)建現(xiàn)代化水庫管理矩陣數(shù)據(jù)監(jiān)測體系、西險大塘數(shù)字孿生系統(tǒng)精準探測堤防滲漏隱患、產(chǎn)匯流機理和數(shù)理統(tǒng)計融合的洪水預(yù)報等水利新質(zhì)生產(chǎn)力也吸引著全國嘉賓的目光。

數(shù)字孿生，是指通過數(shù)字化手段在虛擬空間構(gòu)建與物理實體高度匹配、實時聯(lián)動的“數(shù)字鏡像”，實現(xiàn)對實體的監(jiān)測、分析、模擬與優(yōu)化。

作為國家市級水網(wǎng)先導(dǎo)區(qū)，杭州立足數(shù)字經(jīng)濟先發(fā)優(yōu)勢，積極推進“天空地水工”監(jiān)測感知系統(tǒng)和模型研發(fā)，大力發(fā)展水利新質(zhì)生產(chǎn)力，建成數(shù)字孿生分水江等一批標(biāo)志性應(yīng)用成果。

感知一張網(wǎng) 夯實全要素數(shù)智根基

“通過布設(shè)覆蓋水位、水量等指標(biāo)的全要素感知體系，實現(xiàn)了康門水庫大壩安全在線監(jiān)測與動態(tài)風(fēng)險預(yù)警。”工作人員介紹道。這一實踐正是杭州全力打造水利物聯(lián)感知網(wǎng)絡(luò)的生動縮影?？甸T水庫的全要素感知建設(shè)實踐，正是杭州全力打造水利物聯(lián)感知網(wǎng)絡(luò)的生動縮影。

在水利部試點項目青山水庫智能大壩建設(shè)中，技術(shù)突破更亮眼。通過8顆水利一號組網(wǎng)衛(wèi)星，測量周期由傳統(tǒng)的12天提升到2天，雷達成像技術(shù)可以不受云層、光線影響，數(shù)據(jù)獲取“全天無休”，實現(xiàn)亞毫米級變形監(jiān)測和分米級水域監(jiān)管。

如果說數(shù)字孿生是水利工程的“智慧大腦”，感知網(wǎng)絡(luò)便是連接物理世界與數(shù)字空間的“神經(jīng)末梢”。杭州充分運用新一代信息技術(shù)，建立“天基、空基”“落地雨”“洪水演進”監(jiān)測預(yù)報防線，夯實“天空地水工”監(jiān)測感知一張網(wǎng)，為水利工程高保真建設(shè)運行提供有力算據(jù)保障。

四預(yù)一體化 指導(dǎo)全方位防洪調(diào)度

依托國家級試點項目建設(shè)，杭州加快建設(shè)千島湖配水、數(shù)字孿生錢塘江（分水江）、西險大塘數(shù)字孿生系統(tǒng)等數(shù)字孿生水利項目建設(shè)，建成低成本、可復(fù)制的經(jīng)典案例，全面提升“預(yù)報、預(yù)警、預(yù)演、預(yù)案”四預(yù)能力。

在西險大塘數(shù)字孿生系統(tǒng)的指揮調(diào)度大屏上，200余個監(jiān)測點位在三維界面閃爍?！拔覀冊诜罎B墻內(nèi)埋設(shè)應(yīng)力應(yīng)變傳感器，面板接縫處裝了位移計，就像給大塘做‘心電圖’?！蔽麟U大塘達標(biāo)加固工程建設(shè)指揮部綜合部主任楊柳介紹說。

作為復(fù)刻的“虛擬西險大塘”，該數(shù)字孿生系統(tǒng)與實體工程同步設(shè)計、建設(shè)、應(yīng)用，通過人員設(shè)備定位芯片、視頻監(jiān)控等實現(xiàn)“一圖管理”。東苕溪的水庫、閘站、泵站等實時數(shù)據(jù)，都被系統(tǒng)整合成一張?zhí)摂M水網(wǎng)。

今年梅汛期，東苕溪預(yù)報調(diào)度一體化系統(tǒng)預(yù)報瓶窯站可能要超警戒水位，隨即快速預(yù)演不同調(diào)度方案，建議青山水庫采取攔洪錯峰措施。此時，位于東苕溪上游的青山水庫早已嚴陣以待，其數(shù)字孿生系統(tǒng)展現(xiàn)出強大的風(fēng)險預(yù)判能力，工作人員只需一鍵操作，不同水位級、不同流量級下的洪水風(fēng)險圖便能快速生成?！皵?shù)字孿生大壩上還能實時顯示壩體的安全監(jiān)測數(shù)據(jù)，讓我們對險情隱患心中有數(shù)。”杭州市水庫管理服務(wù)中心工程師金樊指著大屏說。

借助這套系統(tǒng)，工作人員在單屏界面內(nèi)即可清晰掌握受淹面積、重要基礎(chǔ)設(shè)施分布等關(guān)鍵信息，快速研判上下游風(fēng)險態(tài)勢。在科學(xué)調(diào)度與精準防控的協(xié)同作用下，東苕溪干流洪峰水位最終降低18%，有效減輕流域防洪壓力。

監(jiān)管一平臺 強化全鏈條閉環(huán)管理

“以前各部門數(shù)據(jù)互通不及時，預(yù)警信息傳遞慢，調(diào)度決策常受制約。現(xiàn)在通過一屏統(tǒng)覽平臺，全市水情動態(tài)一目了然，處置效率大幅提升?！焙贾菔辛謽I(yè)水利局相關(guān)負責(zé)人指著大屏幕上實時跳動的監(jiān)測數(shù)據(jù)介紹。如今，杭州市通過數(shù)據(jù)資源、預(yù)警分析、監(jiān)督成果共享，構(gòu)建水旱災(zāi)害風(fēng)險全鏈條閉環(huán)管理體系。

據(jù)了解，杭州市水旱災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警平臺已實現(xiàn)水利、城管、氣象等多部門的6481個水雨情監(jiān)測站點深度融合，全面構(gòu)建了風(fēng)險識別、研判、管控、處置的“全鏈條閉環(huán)管理”機制，打造了集智能感知、動態(tài)分析、預(yù)報預(yù)警、風(fēng)險管控、工程調(diào)度、智慧研判于一體的“六位一體”數(shù)智防災(zāi)減災(zāi)平臺，有效推動水旱災(zāi)害防御從“人防”向“智防”轉(zhuǎn)型。

智能技術(shù)也在工程運管中大顯身手。在八堡泵站，輪式機器人開展設(shè)施設(shè)備智能巡檢，實現(xiàn)泵站高精度地圖構(gòu)建和機器人自主導(dǎo)航；在四嶺水庫，搭載漂浮物自動打撈功能的智能保潔無人船，定期對庫區(qū)水面進行自動巡檢并清理垃圾。

數(shù)字孿生水利建設(shè)的最終目標(biāo)，是將技術(shù)優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為民生福祉。接下來，杭州市將進一步發(fā)揮數(shù)字經(jīng)濟先發(fā)優(yōu)勢，積極探索數(shù)字孿生水利在多領(lǐng)域的落地應(yīng)用，以實戰(zhàn)實效破解水利治理難題，讓惠民成果真正惠及千家萬戶。