Page 7 - 2023年第54卷第10期

图 １ 以数字孪生长江为支撑的智慧孪生长江总体架构（来源：《智慧长江顶层设计》 （２０２２—２０３５））
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江口、江垭、皂市） ，以先行先试研究解决上述不同环节中存在的关键技术难点。
２．１ 数字孪生流域 －探索工程联合智能调度及与工程孪生体融合互馈关键技术 数字孪生汉江流域
和数字孪生澧水流域重点研发水工程智能调度及水资源调配应用关键技术，并探索工程与流域融合及
互馈技术和业务协同实现流程。
数字孪生汉江流域以丹江口水库为核心，面向流域防洪业务、水资源管理与调配等业务需求，基
于三维 ＧＩＳ技术、混合现实等技术，重点围绕防洪形势分析、水库群联合防洪调度、库区洪水淹没分
析评估、汉江中下游行蓄洪工程运用、调度方案决策分析、历史洪水场景复演、南水北调中线一期工
程可调水量预测分析、供水预警、水量调度预案及决策分析进行功能开发；同时，聚焦探索数字孪生
汉江流域与丹江口工程等数字孪生体的融合方式，通过孪生流域进行场景模拟，为工程安全和调度运
行管理提供水雨情背景场，并接收来自工程调度运行的信息，包括工程安全、突发水污染模拟预测
等，对流域调度管理进行适时调整。与数字孪生汉江流域类似，澧水流域重点建设流域具有 “四预”
功能的防洪和水资源管理与调配业务应用，实现数字孪生澧水流域中防洪业务功能可在数字孪生江垭
和皂市工程中进行灵活调用，并实现与工程建设中库区巡查、综合决策支持等业务应用相互贯通。
２．２ 数字孪生工程 －提升工程管理能力并探索与流域业务互馈模式 为了提升水利工程自身管理能
力和水平，同时，探索工程管理与流域管理之间如何实现相互响应与反馈，实现工程管理与流域管理
深度融合，选取三峡工程、丹江口工程、江垭及皂市开展数字孪生建设。
（１）数字孪生三峡工程包含防洪精准调度、枢纽工程运行安全管理、水库运行安全管理、三峡后
续工作管理、综合决策支持等业务板块的建设。在防洪精准调度方面，以三峡水库洪水预报、库区淹
没分析、三峡工程调度、长江中游洲滩民垸和蓄滞洪区运用、堤防行洪等为业务主线，探索提升以三
峡工程为核心的防洪调度决策水平的关键技术。在三峡枢纽工程安全和水库运行安全管理能力和水平
提升方面，围绕三峡工程安全和以库容安全、地质安全、水质安全、水资源安全、水生态安全监测预
警等为重点的水库运行安全开展数字孪生建设，实现涵盖信息动态掌握、问题发现、闭环处置的全过
程模拟，显著提升库区综合管理能力。针对三峡移民管理等三峡后续工作管理需求，开展信息化能力
提升建设。总体期望通过数据整合、业务融合及智能化水平的提升，全面提升三峡枢纽工程与三峡水
库安全高效稳定运行水平。通过综合决策支持系统的建设，数字孪生三峡还将在水利部－ 流域机构－ 省
（直辖市） － 三峡工程运行管理单位等多层级上实现数据、模型和知识建设与共享、业务协同等方面探
索新技术路径与协作机制。

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