新“智”生產(chǎn)力引領(lǐng)灌區(qū)高質(zhì)量發(fā)展新“智”生產(chǎn)力引領(lǐng)灌區(qū)高質(zhì)量發(fā)展馮天權(quán)P1P2一、數(shù)字孿生灌區(qū)建設(shè)背景一、數(shù)字孿生灌區(qū)建設(shè)背景二、數(shù)字孿生漳河灌區(qū)建設(shè)方案三、體會(huì)與展望 P3P4數(shù)字孿生灌區(qū)概述建設(shè)任務(wù):主要是在灌區(qū)信息化建設(shè)基礎(chǔ)上，充分利用智慧水利、數(shù)字孿生流域、數(shù)字孿生水利工程和數(shù)字孿生水網(wǎng)建設(shè)等相關(guān)成果，強(qiáng)化信息感知、資源共享、決策支持、泛在服務(wù)等體系構(gòu)建；以數(shù)字化場(chǎng)景、智能化模擬、精準(zhǔn)化決策為路徑，推進(jìn)灌區(qū)數(shù)字化、監(jiān)控自動(dòng)化、調(diào)度智能化建設(shè)，提高灌區(qū)預(yù)報(bào)、預(yù)警、預(yù)演、預(yù)案(“四預(yù)”)能力，動(dòng)態(tài)優(yōu)化灌區(qū)水資源調(diào)度，充分發(fā)揮灌區(qū)綜合效益。來(lái)源：《數(shù)字孿生灌區(qū)建設(shè)技術(shù)指南》數(shù)字孿生灌區(qū)總體架構(gòu)數(shù)字孿生灌區(qū)建設(shè)包括信息化基礎(chǔ)設(shè)施、數(shù)字孿生平臺(tái)、業(yè)務(wù)應(yīng)用平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)安全體系、運(yùn)行維護(hù)體系等。(來(lái)源《數(shù)字孿生灌區(qū)建設(shè)技術(shù)指南》)P5P6數(shù)字孿生灌區(qū)系統(tǒng)組成1、物理灌區(qū)：主要包括水源工程，灌溉排水工程體系，灌溉區(qū)域作物種植結(jié)構(gòu)及主要用水戶(hù)等。系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成2、信息化基礎(chǔ)設(shè)施。主要包括立體感知體系、自動(dòng)控制系統(tǒng)、支撐保障體系，為灌區(qū)數(shù)據(jù)采集、傳輸存儲(chǔ)、分析計(jì)算、應(yīng)用支撐、運(yùn)行管理等提供基礎(chǔ)支撐和算力保護(hù)。3、數(shù)字孿生平臺(tái)包括數(shù)據(jù)底板、模型庫(kù)、知識(shí)庫(kù)等。數(shù)據(jù)底板為模型庫(kù)和知識(shí)庫(kù)提供算據(jù)；模型庫(kù)和知識(shí)庫(kù)為典型應(yīng)用提供算法。其中，數(shù)據(jù)底板包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)管理數(shù)據(jù)、地理空間數(shù)據(jù)和外部共享數(shù)據(jù)，模型庫(kù)包括水利專(zhuān)業(yè)模型、智能識(shí)別模型、可視化模型，知識(shí)庫(kù)包括多年運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn)?zāi)毘傻膶?zhuān)家經(jīng)驗(yàn)和業(yè)務(wù)規(guī)則。4、業(yè)務(wù)應(yīng)用平臺(tái)包括供需水感知與預(yù)報(bào)，水資源配置與供用水調(diào)度、水旱災(zāi)害防御、工程管理、自動(dòng)控制、量水與水費(fèi)計(jì)收、水公共服務(wù)及灌區(qū)一張圖等主要業(yè)務(wù)模塊。5、網(wǎng)絡(luò)安全體系包括組織管理、安全技術(shù)、安全運(yùn)營(yíng)、監(jiān)督檢查、數(shù)據(jù)安全等。6、運(yùn)行維護(hù)體系包括管理制度，運(yùn)維保障，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等。P7數(shù)字孿生灌區(qū)建設(shè)內(nèi)容 包括立體感知體系，自動(dòng)控制系統(tǒng)， 包括立體感知體系，自動(dòng)控制系統(tǒng)，支撐保障體系等建設(shè)。主要建設(shè)內(nèi)容信息化基礎(chǔ)設(shè)施 包括數(shù)據(jù)底板 包括數(shù)據(jù)底板，模型庫(kù)和知識(shí)庫(kù)建設(shè)。數(shù)字孿生平臺(tái)主要包括供需水感知與預(yù)報(bào)決策、水資源配置與供水調(diào)度、主要包括供需水感知與預(yù)報(bào)決策、水資源配置與供水調(diào)度、水旱災(zāi)害防御、工程管理、量水與水費(fèi)計(jì)收、水公共服務(wù)及灌區(qū)一張圖等主要業(yè)務(wù)模塊建設(shè)。業(yè)務(wù)應(yīng)用平臺(tái) 主要包括組織管理。安全技術(shù)、安全運(yùn)營(yíng)、監(jiān)督檢查、數(shù)據(jù)安全等方面的技術(shù)要求。網(wǎng)絡(luò)安全體系 主要包括運(yùn)行維護(hù)制度建設(shè)和運(yùn)行維護(hù)管理要求。 主要包括運(yùn)行維護(hù)制度建設(shè)和運(yùn)行維護(hù)管理要求。運(yùn)行維護(hù)體系 P8P9數(shù)字孿生是實(shí)現(xiàn)智慧漳河的基礎(chǔ)和重要手段信息化建設(shè)基礎(chǔ)漳河局自1990年開(kāi)始信息化建設(shè)以來(lái)，建設(shè)了近千個(gè)包括水位、雨量、流量、視頻等感知設(shè)備，開(kāi)發(fā)了近20個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)，在信息采集系統(tǒng)建設(shè)、業(yè)務(wù)應(yīng)用平臺(tái)開(kāi)發(fā)、通信系統(tǒng)及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)等方面取得了良好進(jìn)展，一個(gè)以信息采集傳輸、運(yùn)行監(jiān)控為基礎(chǔ)，綜合數(shù)據(jù)庫(kù)為紐帶，優(yōu)化配置、調(diào)度運(yùn)行和水資源管理為核心的漳河灌區(qū)信息化總體框架初步形成，為數(shù)字孿生漳河建設(shè)發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。水利部2023年初將漳河列為全國(guó)數(shù)字孿生灌區(qū)先行先試單位之一漳河局依托于國(guó)家重點(diǎn)推進(jìn)的150項(xiàng)重大水利工程之一的漳河灌區(qū)現(xiàn)代化改造及漳河水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程項(xiàng)目，搶抓機(jī)遇、統(tǒng)籌謀劃，圍繞“洪水來(lái)了怎么辦、一庫(kù)清水怎么用、工程安全怎么保、標(biāo)準(zhǔn)化管理怎么做”四大核心任務(wù)，補(bǔ)充升級(jí)完善基礎(chǔ)設(shè)施，搭建數(shù)字孿生漳河平臺(tái)，提升業(yè)務(wù)智能應(yīng)用，建成了“1套數(shù)據(jù)、1個(gè)平臺(tái)、N項(xiàng)應(yīng)用、3端協(xié)同”的“1+1+N+3”數(shù)字孿生漳河體系架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了防洪管理、水資源調(diào)度、大壩安全監(jiān)測(cè)“四預(yù)”及工程標(biāo)準(zhǔn)化管理的智能化，打造國(guó)內(nèi)首批數(shù)字孿生灌區(qū)試點(diǎn)示范區(qū)，夯實(shí)了現(xiàn)代化水庫(kù)運(yùn)行管理矩陣建設(shè)“四全”“四制”“四預(yù)”“四管”基礎(chǔ)。需求調(diào)研設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)需求調(diào)研設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)功能測(cè)試上線(xiàn)試運(yùn)行優(yōu)化完善完工驗(yàn)收P102022年9月2023年3月2023年4月2023年5月2023年5月~2024年6月2024年6月現(xiàn)代化水庫(kù)運(yùn)行管理矩陣建設(shè)頂層框架設(shè)計(jì)現(xiàn)代化水庫(kù)運(yùn)行管理矩陣結(jié)合水庫(kù)運(yùn)行管理實(shí)際，對(duì)水庫(kù)管理的方方面面進(jìn)行了立體式的設(shè)計(jì)，同時(shí)跳出水庫(kù)管理看水庫(kù)管理，從防洪安全、工程安全、庫(kù)區(qū)安全、全生命周期管理等多角度、多視野提出了建設(shè)任務(wù)，既有著眼全局的頂層設(shè)計(jì)，也有對(duì)重點(diǎn)關(guān)鍵環(huán)節(jié)的細(xì)部關(guān)注。P11信息化基礎(chǔ)設(shè)施P13建設(shè)成果——強(qiáng)化硬件支撐，完善數(shù)字孿生漳河基礎(chǔ)設(shè)施天空地一體化感知網(wǎng)站點(diǎn)數(shù)量（共2340處）水位站雨量站流量站視頻站水庫(kù)水文站安全監(jiān)測(cè)站閘門(mén)監(jiān)控站田間水層及塘堰水位站水質(zhì)、墑情及地下水位站水位站雨量站流量站視頻站水庫(kù)水文站安全監(jiān)測(cè)站閘門(mén)監(jiān)控站田間水層及塘堰水位站水質(zhì)、墑情及地下水位站強(qiáng)化硬件支撐，完善數(shù)字孿生漳河基礎(chǔ)設(shè)施安全監(jiān)測(cè)實(shí)現(xiàn)工程安全監(jiān)測(cè)自動(dòng)化安全監(jiān)測(cè)對(duì)安全監(jiān)測(cè)設(shè)施進(jìn)行自動(dòng)化升級(jí)改造，采用測(cè)量機(jī)器人監(jiān)測(cè)觀音寺大壩、雞公尖大壩變形，采用GNSS監(jiān)測(cè)三段明槽邊坡變形；涉及利用衛(wèi)星遙感無(wú)人機(jī)技術(shù)利用衛(wèi)星遙感無(wú)人機(jī)技術(shù)采集了作物種植結(jié)構(gòu)、灌溉面積、水域面積、灌排渠溝結(jié)構(gòu)、作物衛(wèi)星遙感衛(wèi)星遙感氣象氣象預(yù)報(bào)共享更新）、智能網(wǎng)絡(luò)預(yù)報(bào)（未來(lái)10天）、精細(xì)化降雨預(yù)報(bào)（未來(lái)3天逐氣象租用“楚天云”P(pán)14數(shù)字孿生平臺(tái)搭建孿生平臺(tái)，奠定數(shù)字孿生漳河智慧核心?應(yīng)結(jié)合供用水管理業(yè)務(wù)特點(diǎn)和知識(shí)?應(yīng)結(jié)合供用水管理業(yè)務(wù)特點(diǎn)和知識(shí)需求，構(gòu)建預(yù)報(bào)方案、業(yè)務(wù)規(guī)則、水利對(duì)象關(guān)聯(lián)關(guān)系、歷史場(chǎng)景和調(diào)度方案等知識(shí)。?數(shù)據(jù)底板包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)管理數(shù)據(jù)、地理空間數(shù)據(jù)和外部共享數(shù)據(jù)、模型參數(shù)數(shù)據(jù)。?水利專(zhuān)題模型：來(lái)水預(yù)報(bào)、需水預(yù)測(cè)、水資源配置、輸配水聯(lián)合調(diào)度、田間灌排及水旱災(zāi)害防御等模型?智能識(shí)別模型：遙感識(shí)別、視頻識(shí)別、音頻識(shí)別等?可視化模型：應(yīng)滿(mǎn)足仿真模擬、綜合展示等需要 數(shù)據(jù)底板P161、數(shù)字孿生平臺(tái)-數(shù)據(jù)底板灌區(qū)調(diào)查表、資料文檔（灌區(qū)調(diào)查表、資料文檔業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)（61595條）用水決策支持系統(tǒng)、灌區(qū)閘門(mén)自動(dòng)化集控管理平臺(tái)、灌區(qū)綜合信息管理系統(tǒng)、荊門(mén)水庫(kù)信息化管理平臺(tái)、水超市、視頻監(jiān)控平臺(tái)、三干業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)渠智能灌溉自動(dòng)化管理系統(tǒng)灌區(qū)綜合系統(tǒng)接收中心數(shù)據(jù)資源中心三干渠智能灌溉自動(dòng)化管理系統(tǒng)灌區(qū)綜合系統(tǒng)接收中心數(shù)據(jù)資源中心三干渠智能灌溉自動(dòng)化管理系統(tǒng)（458個(gè)站）水位、流量、雨量、墑情、田間含水、圖像、蒸發(fā)量等（102個(gè)站）水位、流量、閘位等大壩安全監(jiān)測(cè)（242個(gè)站）滲壓、滲流、位移監(jiān)測(cè)等大壩安全監(jiān)測(cè)基礎(chǔ)空間L1/L2/L3底板水資源調(diào)度灌區(qū)管理標(biāo)準(zhǔn)化管理（2811條）邊界、水系、渠系、各類(lèi)水工建筑物、水庫(kù)設(shè)施等基礎(chǔ)空間L1/L2/L3底板水資源調(diào)度灌區(qū)管理標(biāo)準(zhǔn)化管理灌區(qū)DOM/DEM數(shù)據(jù)、重點(diǎn)區(qū)域傾斜攝影、BIM模型數(shù)據(jù)等種植面積、來(lái)水預(yù)測(cè)、需水預(yù)測(cè)、水量分配、水量調(diào)度等取水許可、供水統(tǒng)計(jì)、水費(fèi)結(jié)算、量測(cè)水管理、農(nóng)業(yè)水權(quán)及節(jié)水管理等管理體系、巡視檢查、監(jiān)督考核、維修養(yǎng)護(hù)、涉渠項(xiàng)目、安全管理等水政管理水政巡查、水政執(zhí)法、普法宣傳、信息管理等水政管理防洪調(diào)度洪水預(yù)報(bào)、洪水預(yù)警等防洪調(diào)度P17省水庫(kù)、水文、襄陽(yáng)氣象局、武警支隊(duì)、環(huán)保局P17省水庫(kù)、水文、襄陽(yáng)氣象局、武警支隊(duì)、環(huán)保局整合共享建設(shè)成果——搭建孿生平臺(tái)，奠定數(shù)字孿生漳河智慧核心種植面積來(lái)水預(yù)測(cè)需水預(yù)測(cè)水量分配水量調(diào)度灌區(qū)及各干渠種植面積種植面積來(lái)水預(yù)測(cè)需水預(yù)測(cè)水量分配水量調(diào)度多年平均毛來(lái)水量、多年平均凈來(lái)水量、本年以來(lái)水量、本月多年平均來(lái)水量、預(yù)測(cè)方案生活、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生態(tài)需水的實(shí)時(shí)供水流量、平均年供水量、本年已供水量、本月已供水量等年度及月度的興利計(jì)劃方案數(shù)量、優(yōu)化調(diào)節(jié)方案數(shù)量，計(jì)劃申報(bào)情況調(diào)度指令每年度申請(qǐng)及執(zhí)行情況業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)取水許可供水統(tǒng)計(jì)水費(fèi)結(jié)算量測(cè)水管理農(nóng)業(yè)水權(quán)及節(jié)水管理管理體系監(jiān)督考核巡視檢查維修養(yǎng)護(hù)白蟻防治涉渠項(xiàng)目安全管理經(jīng)濟(jì)管理P18許可證狀態(tài)統(tǒng)計(jì)、取水量統(tǒng)計(jì)、取水水源統(tǒng)計(jì)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)取水許可供水統(tǒng)計(jì)水費(fèi)結(jié)算量測(cè)水管理農(nóng)業(yè)水權(quán)及節(jié)水管理管理體系監(jiān)督考核巡視檢查維修養(yǎng)護(hù)白蟻防治涉渠項(xiàng)目安全管理經(jīng)濟(jì)管理P18灌溉水方、出庫(kù)水方、管理段水方管理局、局規(guī)費(fèi)站、局計(jì)財(cái)科、維護(hù)人員結(jié)算情況測(cè)量斷面數(shù)、年度測(cè)量中及未測(cè)量數(shù)、年度累計(jì)放水量、閘門(mén)啟閉記錄水權(quán)分配情況、用水指標(biāo)、水權(quán)交易、水權(quán)管理、節(jié)水宣傳推廣、問(wèn)卷調(diào)查、節(jié)水辦法等組織機(jī)構(gòu)、人員情況、規(guī)章制度、培訓(xùn)計(jì)劃及記錄管理單位季度考核得分情況、整改情況巡查完成情況、工程異常問(wèn)題統(tǒng)計(jì)、巡查問(wèn)題統(tǒng)計(jì)維護(hù)情況統(tǒng)計(jì)防治日志、發(fā)現(xiàn)危害、挖巢治理、防治經(jīng)費(fèi)等項(xiàng)目總數(shù)、已完工項(xiàng)目、在建項(xiàng)目、未開(kāi)工項(xiàng)目等防汛體系、防汛物資、安全生產(chǎn)、應(yīng)急管理、安全鑒定等管理單位經(jīng)費(fèi)統(tǒng)計(jì)P191、數(shù)字孿生平臺(tái)-數(shù)據(jù)底板BIMBIM模型傾斜攝傾斜攝影建模形數(shù)據(jù)遙感影像遙感影像渠首閘BIM模型觀音寺大壩傾斜攝影漳河下游主河道DEM總干渠局部遙感影像1、數(shù)字孿生平臺(tái)-數(shù)據(jù)底板多源底板數(shù)據(jù)融合P20傾斜攝影/BIM與水面融合傾斜攝影/BIM與監(jiān)測(cè)信息融合BIM與地形融合傾斜攝影/BIM與視頻融合P212、數(shù)字孿生平臺(tái)-模型平臺(tái)按需構(gòu)建模型庫(kù)、知識(shí)庫(kù)，奠定數(shù)字孿生按需構(gòu)建模型庫(kù)、知識(shí)庫(kù)，奠定數(shù)字孿生漳河的智慧核心。模型庫(kù)主要包括漳河水庫(kù)洪水預(yù)報(bào)、防洪調(diào)度模型，漳河灌區(qū)來(lái)水預(yù)測(cè)、需水預(yù)測(cè)、水資源配置、輸配水聯(lián)合調(diào)度、水流模擬模型，以及視頻識(shí)別模型等。知識(shí)庫(kù)主要包括漳河灌區(qū)各水利對(duì)象關(guān)聯(lián)關(guān)系、業(yè)務(wù)規(guī)則庫(kù)、歷史場(chǎng)景庫(kù)、方案預(yù)案庫(kù)。2、數(shù)字孿生平臺(tái)-模型平臺(tái)智能識(shí)別模型智能識(shí)別模型-遙感識(shí)別灌區(qū)中遙感的應(yīng)用：作物種植結(jié)構(gòu)（土地利用圖）的提取、水域面積的提取及當(dāng)?shù)厮吹墓浪恪⒐嗯徘辖Y(jié)構(gòu)的提取、大尺度水平衡要素分析、旱情監(jiān)測(cè)、產(chǎn)量估算。P22P232、數(shù)字孿生平臺(tái)-模型平臺(tái)智能識(shí)別模型智能識(shí)別模型-氣象預(yù)報(bào)模型氣候預(yù)測(cè)氣候預(yù)測(cè)模塊分為年專(zhuān)題氣候預(yù)測(cè)、季專(zhuān)題氣候預(yù)測(cè)、月季度氣候預(yù)測(cè)共三種數(shù)據(jù)分析情況。雷達(dá)回波雷達(dá)回波模塊主要是展示不同時(shí)段下雷達(dá)數(shù)據(jù)分析，主要是用于精準(zhǔn)分析預(yù)知未來(lái)1-3小時(shí)天氣情況。衛(wèi)星云圖衛(wèi)星云圖模塊主要是展示不同時(shí)段下紅外、可見(jiàn)光、水汽云圖主要是用于宏觀尺度分析預(yù)知未來(lái)天氣趨勢(shì)。P242、數(shù)字孿生平臺(tái)-模型平臺(tái)智能識(shí)別模型智能識(shí)別模型-氣象預(yù)報(bào)模型城市預(yù)報(bào)降水分析智能網(wǎng)格預(yù)報(bào)預(yù)警信號(hào)實(shí)況監(jiān)測(cè)城市預(yù)報(bào)降水分析智能網(wǎng)格預(yù)報(bào)預(yù)警信號(hào)實(shí)況監(jiān)測(cè)面雨量預(yù)報(bào)面雨量預(yù)報(bào)2、數(shù)字孿生平臺(tái)-模型平臺(tái)發(fā)揮效益來(lái)水預(yù)報(bào)模型發(fā)揮效益來(lái)水預(yù)報(bào)模型本模型從2022年3月開(kāi)始在湖北漳河水庫(kù)灌區(qū)進(jìn)行推廣應(yīng)用和優(yōu)化本模型從2022年3月開(kāi)始在湖北漳河水庫(kù)灌區(qū)進(jìn)行推廣應(yīng)用和優(yōu)化，為漳河水庫(kù)在遭遇1961年以來(lái)最嚴(yán)重干旱后在確保灌區(qū)70萬(wàn)人生活用水、城鎮(zhèn)工業(yè)用水及260.52萬(wàn)畝社會(huì)效益的同時(shí)，初步估算節(jié)約用水4780萬(wàn)立方米，取得模擬效果>>>模型成功應(yīng)用在數(shù)字孿生漳河項(xiàng)目當(dāng)中>>模擬確定性系數(shù)0.7以上P25相似年法2、數(shù)字孿生平臺(tái)-模型平臺(tái)需水預(yù)報(bào)模型實(shí)時(shí)灌溉預(yù)報(bào)模擬效果P26發(fā)揮效益本模型從2022年5月開(kāi)始在湖北漳河水庫(kù)灌區(qū)進(jìn)行推廣應(yīng)用和優(yōu)化需水預(yù)報(bào)模型實(shí)時(shí)灌溉預(yù)報(bào)模擬效果P26發(fā)揮效益本模型從2022年5月開(kāi)始在湖北漳河水庫(kù)灌區(qū)進(jìn)行推廣應(yīng)用和優(yōu)化，受益灌溉面積260.52萬(wàn)畝，受益人口170萬(wàn)人。期間不斷進(jìn)行迭代升級(jí)，在一年多的使用過(guò)程中顯著改善了灌區(qū)水資源利用效率和應(yīng)對(duì)極端天氣事件的能力，累計(jì)增加P272、數(shù)字孿生平臺(tái)-模型平臺(tái)多水源供需平衡模型多水源供需平衡模型■全過(guò)程：灌區(qū)供、需、耗、用水流全過(guò)程預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)■供水預(yù)測(cè)：上游水庫(kù)、匯水入渠、區(qū)內(nèi)產(chǎn)水、尾部提水等■需水預(yù)測(cè)：生產(chǎn)、生活、生態(tài)用水，重點(diǎn)預(yù)測(cè)作物需耗水需耗水監(jiān)測(cè)與預(yù)測(cè)技術(shù)水源蓄水遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)灌區(qū)農(nóng)田灌溉進(jìn)度立體監(jiān)測(cè)方法2、數(shù)字孿生平臺(tái)-模型平臺(tái)動(dòng)態(tài)配水模型動(dòng)態(tài)配水模型模型效益本模型從2022年5月開(kāi)始在湖北漳河>模型效益本模型從2022年5月開(kāi)始在湖北漳河（1）直連斗農(nóng)毛渠歸并計(jì)算（2）支（分）渠道配水（3）遞推上級(jí)渠道的配水水庫(kù)灌區(qū)進(jìn)行推廣應(yīng)用和優(yōu)化，為漳河水庫(kù)在遭遇1961年以來(lái)最嚴(yán)重干旱后的持續(xù)干旱情況下的水資源優(yōu)化調(diào)度提供了有力的決策支撐，在確保灌區(qū)70萬(wàn)人生活用水、城鎮(zhèn)工業(yè)用水及260.52萬(wàn)畝農(nóng)田灌溉用水的情況下，優(yōu)化配置生態(tài)發(fā)電用水，取得良好社會(huì)生態(tài)效益的同時(shí)，節(jié)約用水4780萬(wàn)>>年度優(yōu)化模式頁(yè)面>>>年度優(yōu)化模式頁(yè)面>>月P28P292、數(shù)字孿生平臺(tái)-模型平臺(tái)水資源優(yōu)化配置模型水資源優(yōu)化配置模型>>>水資源優(yōu)化配置模型常規(guī)年度/月度水資源優(yōu)化配置模型常規(guī)年度/月度水資源優(yōu)化配置模型考慮年末余留期效益水資源優(yōu)化配置模型考慮年末余留期效益水資源優(yōu)化配置模型模型效益模型效益本模型從2022年3月開(kāi)始在湖北漳河水庫(kù)灌區(qū)進(jìn)行推廣應(yīng)用和優(yōu)化，受益灌溉面積260.52萬(wàn)畝，受益人口170萬(wàn)人。期間不斷進(jìn)行迭代升級(jí)，在一年多的使用過(guò)程中顯著改善了灌區(qū)水資源利用效率和應(yīng)對(duì)極端天氣事件的能力，取得良好的社會(huì)和生態(tài)效益的同時(shí)，累計(jì)增加糧食415.6萬(wàn)公斤，節(jié)水3780萬(wàn)方，取P302、數(shù)字孿生平臺(tái)-模型平臺(tái)水資源調(diào)度評(píng)估模型水資源調(diào)度評(píng)估模型評(píng)價(jià)體系構(gòu)建在構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系時(shí)，評(píng)價(jià)體系構(gòu)建在構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系時(shí)，以水資源配置方案評(píng)價(jià)為目標(biāo)，以水資源配置方案的計(jì)劃完成情況、供水保障程度、輸水穩(wěn)定程度、供水效率指數(shù)以及供水能力指數(shù)為評(píng)價(jià)準(zhǔn)則，基于評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建原則合理選取評(píng)價(jià)指標(biāo)，構(gòu)建目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和指標(biāo)層三層結(jié)構(gòu)的水資源配置方案評(píng)價(jià)指標(biāo)體評(píng)價(jià)指標(biāo)選取水資源配置評(píng)價(jià)指標(biāo)體系建立的思路是在根據(jù)評(píng)價(jià)目標(biāo)與評(píng)價(jià)通過(guò)對(duì)初始指標(biāo)的內(nèi)涵及其反映的配置特征分析，依據(jù)科學(xué)性、系統(tǒng)性、代表性、數(shù)據(jù)可測(cè)性等選取準(zhǔn)則，對(duì)取能夠反映水資源安全內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)和因果聯(lián)系的所選的指標(biāo)應(yīng)當(dāng)能從可靠途徑發(fā)布的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中直接獲取或由該P(yáng)313、數(shù)字孿生平臺(tái)-知識(shí)庫(kù)建立知識(shí)圖譜建立知識(shí)圖譜3、數(shù)字孿生平臺(tái)-知識(shí)庫(kù)建立知識(shí)庫(kù)建立知識(shí)庫(kù)P32P333、數(shù)字孿生平臺(tái)-知識(shí)庫(kù)建立知識(shí)平臺(tái)建立知識(shí)平臺(tái)根據(jù)歷史場(chǎng)景庫(kù)、特征變量組合庫(kù)、模型業(yè)務(wù)庫(kù)、基于歷史經(jīng)驗(yàn)知識(shí)圖譜，建立不同預(yù)報(bào)、預(yù)測(cè)、調(diào)度經(jīng)驗(yàn)分析庫(kù)，形成不通應(yīng)用場(chǎng)景和事件的推薦知識(shí)庫(kù)子集。并可通過(guò)對(duì)適用度自動(dòng)和人工判定的方式對(duì)不同的知識(shí)庫(kù)子集打分，從而達(dá)到知識(shí)庫(kù)的自對(duì)已有知識(shí)庫(kù)中對(duì)所有可能的特征變量進(jìn)行分析，找出影響最大的關(guān)鍵特征變量組合。從知識(shí)庫(kù)中選取符合適用的模型，通過(guò)已有數(shù)值模擬應(yīng)用場(chǎng)景，“2+N”“2+N”應(yīng)用以需求導(dǎo)向，構(gòu)建“2+N”應(yīng)用提升智能化水平數(shù)字孿生漳河平臺(tái)構(gòu)建了數(shù)字孿生漳河平臺(tái)構(gòu)建了“2+N”智能應(yīng)用，全方位滿(mǎn)足漳河局多方面業(yè)務(wù)需求P35P36業(yè)務(wù)平臺(tái)應(yīng)用服務(wù)體系架構(gòu)目標(biāo)：緊扣業(yè)務(wù)、深度定制、面向水利業(yè)務(wù)全覆蓋，服務(wù)各職能部門(mén)?模塊應(yīng)用?保障業(yè)務(wù)全覆蓋?智慧業(yè)務(wù)平臺(tái)?服務(wù)日常業(yè)務(wù)對(duì)象?數(shù)字沙盤(pán)?服務(wù)集體決策和應(yīng)急指揮將漳河水庫(kù)流域2212km2劃分為五個(gè)單元，采用新安江、降雨徑流、大數(shù)據(jù)分析模型、分布式水文模型等多模型融合，結(jié)合實(shí)測(cè)落地雨監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和雷達(dá)定量降雨反演成果，及未來(lái)降雨預(yù)測(cè)，進(jìn)行多方案洪水預(yù)報(bào)預(yù)警，采用規(guī)則調(diào)度和優(yōu)化調(diào)度模型進(jìn)行水庫(kù)調(diào)度預(yù)演，模擬陳家沖泄洪閘至下游河溶水文站45km河道、莫家湖民垸在不同量級(jí)洪水的下泄情景，結(jié)合三維進(jìn)行可視化展示，提供防洪預(yù)案，實(shí)現(xiàn)沮漳河錯(cuò)峰調(diào)度，保障下游人民生命財(cái)產(chǎn)安全。精細(xì)化降雨預(yù)多模型洪水預(yù)報(bào)水庫(kù)聯(lián)合調(diào)度對(duì)比分析調(diào)度預(yù)演P37P38水庫(kù)防洪水庫(kù)防洪-預(yù)報(bào)主要以落地降雨量、預(yù)報(bào)降雨量等通過(guò)新安江、API模型等進(jìn)行洪水過(guò)程預(yù)報(bào)，并統(tǒng)計(jì)分析洪水總量、洪峰流量、峰現(xiàn)時(shí)間、徑流系數(shù)等。洪水預(yù)報(bào)模型滾動(dòng)計(jì)算分析（模型輸入主要為降雨預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)一旦預(yù)報(bào)期內(nèi)目標(biāo)斷面的洪峰流量或最高水位突破報(bào)警閾值，則以點(diǎn)位閃爍的形式提醒用戶(hù)。水庫(kù)防洪水庫(kù)防洪-預(yù)警監(jiān)測(cè)預(yù)警、預(yù)報(bào)預(yù)警降雨、水位、流量P39水庫(kù)防洪水庫(kù)防洪-預(yù)演最高水位、最大下泄流量、調(diào)度規(guī)程、閘門(mén)操作過(guò)程控制P402、水資源優(yōu)化配置和調(diào)度覆蓋全業(yè)務(wù)鏈條、水源、各級(jí)渠道和田間。建立了“來(lái)水預(yù)測(cè)-需水預(yù)測(cè)-水量分配-水量調(diào)度-統(tǒng)計(jì)分析”的業(yè)務(wù)路徑，系統(tǒng)解決了供需水變化情勢(shì)分析、多業(yè)用水靈活協(xié)調(diào)、水量精準(zhǔn)調(diào)度的業(yè)務(wù)問(wèn)題。基于漳河灌區(qū)60年取用水?dāng)?shù)據(jù)，采用相似年回歸分析、周期疊加法、蓄滿(mǎn)產(chǎn)流模型等對(duì)漳河水庫(kù)、灌區(qū)內(nèi)中小型水庫(kù)、塘堰進(jìn)行可供水量預(yù)測(cè)；采用灌溉定額法、彭曼公式、增益系數(shù)法等對(duì)農(nóng)業(yè)、生活、工業(yè)、生態(tài)的旬、月、年需水進(jìn)行動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)。P412、水資源優(yōu)化配置和調(diào)度選擇不同來(lái)用水方案，進(jìn)行調(diào)節(jié)計(jì)算和調(diào)度預(yù)演，生成渠道配水預(yù)案，實(shí)現(xiàn)了灌區(qū)430km骨干渠道灌溉供水動(dòng)態(tài)分配，各分水口灌溉面積、供用水情況實(shí)時(shí)掌握及常年供水段“全測(cè)、全視、全控”。促進(jìn)了灌區(qū)水資源的優(yōu)化調(diào)節(jié)和高效利用。在應(yīng)對(duì)漳河灌區(qū)1961年以來(lái)最嚴(yán)重氣象干旱中發(fā)揮了重要作用，做到了應(yīng)放盡放、能灌盡灌和安全供水，有力保障了灌區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和260萬(wàn)畝良田的穩(wěn)產(chǎn)豐產(chǎn)。P423、灌區(qū)水資源調(diào)度四預(yù)預(yù)報(bào)-預(yù)報(bào)-骨干水源來(lái)水預(yù)測(cè)中長(zhǎng)期預(yù)測(cè)：通過(guò)周期疊加法、相似年回歸分析等對(duì)全年凈來(lái)水、毛來(lái)水及時(shí)間分析進(jìn)行預(yù)測(cè)；短期預(yù)測(cè)：重點(diǎn)水庫(kù)對(duì)雨量的預(yù)測(cè)、入庫(kù)流量的預(yù)測(cè)，需要統(tǒng)計(jì)入庫(kù)徑流總量、實(shí)際凈來(lái)水總量以及預(yù)測(cè)和對(duì)比的誤差結(jié)果；歷史來(lái)水：最大年來(lái)水量統(tǒng)計(jì)、最小年來(lái)水量統(tǒng)計(jì)、最大月來(lái)水量統(tǒng)計(jì)、最小月來(lái)水量統(tǒng)計(jì)、豐枯分布情況等；P43歷史氣象：統(tǒng)計(jì)歷史是否出現(xiàn)氣候事件，例如拉尼娜、厄爾尼諾、長(zhǎng)期干旱、極端高溫等。P433、灌區(qū)水資源調(diào)度四預(yù)預(yù)報(bào)預(yù)報(bào)-灌區(qū)需水預(yù)測(cè)P44需水預(yù)測(cè)涵蓋范圍1、農(nóng)田灌溉2、林果地灌溉3、草場(chǎng)灌溉4、魚(yú)塘補(bǔ)水5、牲畜用水需水預(yù)測(cè)分類(lèi)1、生活需水2、工業(yè)需水3、農(nóng)業(yè)需水4、生態(tài)需水對(duì)未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)漳河5業(yè)用水的總量及變化情勢(shì)分析計(jì)算。3、灌區(qū)水資源調(diào)度四預(yù)預(yù)報(bào)預(yù)報(bào)-城區(qū)段防洪背景：四干渠主干渠道全長(zhǎng)18公里，大部分通過(guò)荊門(mén)城區(qū)。渠道為傍山渠道，受暴雨洪水侵襲的影響比較重，且渠道比右側(cè)（東側(cè)）城鎮(zhèn)位置高，如懸在荊門(mén)頭上的一盆水，防汛壓力較大。技術(shù)工作：1、根據(jù)數(shù)字高程模型（DEM）利用地形分析技術(shù)，提取了城區(qū)渠段沿線(xiàn)的13和匯水分區(qū)，總面積約9.74km2。匯水分區(qū)多呈現(xiàn)不透水硬化路面與植被覆蓋地表混合的特點(diǎn)。2、建立暴雨洪水預(yù)警模式，通過(guò)三道防線(xiàn)對(duì)可能發(fā)生的洪水進(jìn)行感知、預(yù)警。3、建立適用于四干渠的洪水預(yù)報(bào)調(diào)度模型。構(gòu)建13個(gè)匯水分區(qū)的降雨徑流模型，計(jì)算匯水分區(qū)的入渠洪量；利用渠道水動(dòng)力模型、閘門(mén)水力學(xué)模型構(gòu)建了渠道洪水推演與調(diào)度耦合模型，可模擬不同調(diào)度工況下渠道洪水的演進(jìn)形勢(shì)，輔助用戶(hù)科學(xué)研判洪水發(fā)展，做好洪水調(diào)度預(yù)案。P45P463、灌區(qū)水資源調(diào)度四預(yù)預(yù)警預(yù)警實(shí)時(shí)汛情分析開(kāi)始的具體時(shí)間、此刻的累計(jì)面雨量、漳河灌區(qū)歷史上的量級(jí)評(píng)估（與平均對(duì)比、與最大對(duì)比）。當(dāng)前水情水位漲幅、實(shí)時(shí)水位與渠道設(shè)計(jì)水位、歷史最高水位差距、已經(jīng)入渠的水量、當(dāng)前入渠實(shí)時(shí)流量。P473、灌區(qū)水資源調(diào)度四預(yù)預(yù)警預(yù)警氣象干旱預(yù)警根據(jù)干旱預(yù)警的分類(lèi)01.紅色代表02.橙色干旱等級(jí)劃分無(wú)旱輕旱中旱重旱特旱P483、灌區(qū)水資源調(diào)度四預(yù)預(yù)警預(yù)警水文干旱預(yù)警主要：以干旱等級(jí)劃分根據(jù)干旱的嚴(yán)重程度和影響范圍將干旱劃分為不同等級(jí)極端干旱根據(jù)不同標(biāo)準(zhǔn)來(lái)確定。3、灌區(qū)水資源調(diào)度四預(yù)預(yù)警預(yù)警農(nóng)作干旱預(yù)警預(yù)計(jì)未來(lái)1周綜合氣象干旱指數(shù)達(dá)到特旱（氣象干旱為50年以上一遇或者某一縣（區(qū)）有60%以上的農(nóng)作物受旱。P493、灌區(qū)水資源調(diào)度四預(yù)預(yù)演預(yù)演水利模擬：主要是通過(guò)水動(dòng)力的方法建立了總干、三干、四干常年供水段約40km渠段的水動(dòng)力學(xué)模型，模擬渠道配水過(guò)程當(dāng)中，各重要斷面的水位、流量變化過(guò)程。P50P513、灌區(qū)水資源調(diào)度四預(yù)預(yù)演預(yù)演仿真預(yù)演：對(duì)防洪、水資源調(diào)配、水工程調(diào)度運(yùn)用、水生態(tài)過(guò)程調(diào)節(jié)等水利調(diào)度應(yīng)用方案進(jìn)行預(yù)演，正向預(yù)演出風(fēng)險(xiǎn)形勢(shì)和影響，逆向推演出水利工程安全運(yùn)行限制條件，迭代優(yōu)化方案，制定防風(fēng)險(xiǎn)措施。3、灌區(qū)水資源調(diào)度四預(yù)預(yù)案預(yù)案理論模式：通過(guò)模擬中稻等作物不同生育期用水需求，生成動(dòng)態(tài)配水表，了解不同渠道未來(lái)一旬灌溉開(kāi)始時(shí)間、灌溉結(jié)束時(shí)間、灌溉流量、灌溉水量等。人工模式：渠道配水通過(guò)匯總基層單位收集的灌溉需求，進(jìn)行骨干渠系的水量調(diào)配，最終得到一輪配水過(guò)程中支分渠及以上渠系的配水結(jié)果。P52P533、灌區(qū)水資源調(diào)度四預(yù)預(yù)案預(yù)案調(diào)度指令：申請(qǐng)調(diào)令、指令編發(fā)、執(zhí)行反饋4、灌區(qū)防洪預(yù)報(bào)預(yù)報(bào)建立預(yù)報(bào)方案根據(jù)方案模擬需求，建立防汛調(diào)度方案，確定調(diào)度類(lèi)型和模擬時(shí)長(zhǎng)。P544、灌區(qū)防洪預(yù)報(bào)預(yù)報(bào)計(jì)算預(yù)報(bào)方案：依據(jù)預(yù)報(bào)單元內(nèi)各匯水分區(qū)的降雨量，采用多模型融合模型進(jìn)行預(yù)報(bào)，計(jì)算出各匯水分區(qū)的產(chǎn)水量和入渠流量，形成初步預(yù)報(bào)方案，為預(yù)演提供初步預(yù)案。P554、灌區(qū)防洪預(yù)演預(yù)演預(yù)報(bào)方案預(yù)演：對(duì)預(yù)報(bào)形成初步方案，進(jìn)行水動(dòng)力模擬和時(shí)空預(yù)演。并結(jié)合全渠系控制系統(tǒng)進(jìn)行概化圖和L3孿生預(yù)演，從而形成最終的調(diào)度預(yù)案。P564、灌區(qū)防洪閉環(huán)控制閉環(huán)控制實(shí)現(xiàn)四干渠城區(qū)段5座節(jié)制閘、4個(gè)渠池共13.62km渠段閉環(huán)全自動(dòng)控制.P575、灌區(qū)管理提供了概化圖，涵蓋灌、排、用、巡、控的業(yè)務(wù)，以在線(xiàn)測(cè)流為主，準(zhǔn)在線(xiàn)測(cè)流為輔，實(shí)現(xiàn)灌區(qū)近2萬(wàn)個(gè)分水口的量測(cè)水全覆蓋。對(duì)同一站點(diǎn)多源監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行融合展示，達(dá)到工作聚焦。同時(shí)構(gòu)建水價(jià)方案動(dòng)態(tài)定制、全流程用水申請(qǐng)審批體系。P58P595、灌區(qū)管理安全監(jiān)測(cè)安全監(jiān)測(cè)以GIS+BIM三維可視化技術(shù)建立工程安全專(zhuān)題數(shù)字孿生場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集清洗、工程安全分析診斷、預(yù)測(cè)工程安全性態(tài)演化趨勢(shì)、模擬仿真預(yù)演、三維展示等智能化應(yīng)用。5、灌區(qū)管理標(biāo)準(zhǔn)化管理標(biāo)準(zhǔn)化管理全用戶(hù)層級(jí)、全業(yè)務(wù)要素、全過(guò)程全用戶(hù)層級(jí)、全業(yè)務(wù)要素、全過(guò)程l全面覆蓋標(biāo)準(zhǔn)化管理的業(yè)務(wù)范圍，涵蓋組織管理、工程管理、安l面向工程巡視檢查、維修養(yǎng)護(hù)、白蟻防治、管理考核等業(yè)務(wù)工作將規(guī)章及標(biāo)準(zhǔn)以信息化工具“固化”下來(lái)將規(guī)章及標(biāo)準(zhǔn)以信息化工具“固化”下來(lái)l工程運(yùn)行管理工作流程標(biāo)準(zhǔn)化、工作成果模板化標(biāo)準(zhǔn)化管理擴(kuò)展防汛物資