1·谭德宝-数字孪生智慧水务系统建设策略与思路.pdf

1、长江水利委员会长江科学院谭德宝2024年3月 数字孪生智慧水务建设思路汇报提纲一智慧水务发展面临形势和任务二数字孪生关键技术及特点2三数字孪生智慧水务建设思路有关建议四案例分享有关建议有关建议五结论与思考汇报提纲一智慧水务发展面临形势和任务34“双高”背景下，现代水务管理提出了新要求：当前水务管理面临问题4123水资源短缺全球范围内，水资源日益紧张，供需矛盾日益突出。水环境污染水质污染是当前全球面临的重大环境问题之一。水灾害频发气候变化导致极端天气事件频发，水灾害风险增加。4水务管理效率低下传统的水务管理模式存在信息闭塞、决策滞后等问题，导致资源浪费和效率低下。4智慧水务是指运用先进的信息技术

2、和传感器网络等手段，对水资源进行科学管理和高效利用的一种新型水务管理模式。通过深度融合新一代信息技术和水务技术，如物联网、云计算、大数据等，充分发掘数据价值，实现水务业务系统的控制智能化、数据资源化、管理精确化、决策智慧化。水务智慧化程度代表国家和城市的发展水平应用：综合调度应急指挥、二次供水设备管理、供水管网监管、移动综合管理平台等。核心：实现对水资源全面的感知和智能决策，以及对水务设施的安全运行和业务运营的高效管理。7数字孪生赋能智慧水务高质量发展数字孪生：充分利用物理模型、传感器采集、运行历史等数据，集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程，在虚拟空间中完成映射，从而反映相对应的实

3、体装备的全生命周期过程。虚拟世界1:1映射1:1映射1、数据可视化：真实测量数据采集，构建全三维几何模型2、过程可视化：监测数据同步互动，现实行为映射仿真3、行为可预测：智能化模型构建，实现供水水质、管道压力等行为预测4、管理自动化：数据双向沟通，投药加压自动控制，模型不断迭代，实现自动优化技术优势8数字孪生赋能智慧水务高质量发展以物理水网为单元、测量监测数据为底座、数学模型为核心、水务知识为驱动，对物理水网全要素和建设运行全过程进行数字映射、智能模拟、前瞻预演，与物理水网同步仿真运行、虚实交互、迭代优化，实现对取水用水排水的实时监控、联合调度、风险防范。1、实现预报、预警、预演、预案“四预”

4、措施2、实现取水供水排水全过程模拟及仿真，构建智能供水模型3、实现供水模型用户用水互馈机制，完成供水模型验证及迭代监测感知预测预警供水方案用户用水汇报提纲二数字孪生关键技术及特点910技术特点数字孪生技术解决智慧水务中关键技术难点，能够在实际生产运营过程中模拟仿真预测验证升级供水排水物理系统功能，确保系统保持安全高效状态，为水务系统数字化转型与持续增效提供技术条件。以“数字化、信息化、智能化、标准化”为发展方向，通过三维可视化建模、大数据、物联网等技术与水务企业业务（水厂、管网、二供、泵站等）管理深度融合，建设覆盖全业务、全流程、全过程的智慧水务数字孪生体平台。1、多元数据采集和智能传感器技术

5、11利用各类传感器和智能监测设备采集包括水文、水资源、水生态、水环境以及气象、地灾等相关多元数据，实现对河流水系、湖泊水库等水利工程以及城乡水务基础设施系统全面、精准的智能监测和多元时空属性数据采集、汇聚及边缘端数据分析与处理。2、大数据和数据分析技术：12通过大数据和数据分析技术对已经汇聚形成的海量水利数据进行存储、管理和分析，挖掘数据背后的规律和价值信息，为流域下垫面变化规律及机制认知判断及流域综合管理决策提供科学依据。利用图像识别、声音识别等技术，实现对水利、水务工程系统中的设施、水文特征、水生态环境等的智能感知和识别，为智能化水利工程及城乡水务基础设施智能化管理提供基础支持。水务数据资

6、源管理 数据底板与可视化场景构建01020304 水务空间二三维平台支撑服务 大数据模型构建13L1级：面向宏观尺度，关注流域全局信息，以“水务一张图”为基础，覆盖流域的中等精度数据，包括“水务一张图”矢量地形图数据、优于2 m高分卫星遥感影像、优于30 m的DEM数据、等基础数据。L2级：面向中观尺度，重点关注某一河段、库区内的信息，包括高分辨率优于1 m遥感影像DOM数据，河、湖、水库管理范围矢量，主要河段倾斜摄影数据，优于15 m高精度DEM数据。L3级：面向水利工程层面，属于微观尺度，生产制作水坝、水位站、水文站、雨量站、气象站、堤防、管网等设施的三维精细化仿真模型数据。流域L1L3级