借助“智慧灌區(qū)一張圖”功能，2300余處水利工程基礎(chǔ)信息一目了然；建立水利、氣象等“一體化數(shù)據(jù)池”，系統(tǒng)智能推演未來(lái)半個(gè)月雨情、旱情信息；27座閘門(mén)可遠(yuǎn)程控制、一鍵啟閉，水旱災(zāi)害處置精準(zhǔn)高效......湖南益陽(yáng)市桃江縣桃花江灌區(qū)管理局，通過(guò)數(shù)字孿生平臺(tái)建設(shè)，運(yùn)用數(shù)字孿生、智能仿真技術(shù)，成功為桃花江水庫(kù)復(fù)刻“數(shù)字雙胞胎”。

　　全力整合資源，平臺(tái)建設(shè)更加高效

　　堅(jiān)持高位規(guī)劃、高質(zhì)建設(shè)、高效融合、高標(biāo)效能的“四高”路徑，桃花江灌區(qū)管理局將數(shù)字孿生納入灌區(qū)現(xiàn)代化改造頂層設(shè)計(jì)，明確“物聯(lián)感控打底、平臺(tái)中樞聯(lián)動(dòng)、六大系統(tǒng)協(xié)同、孿生應(yīng)用落地”的總體框架，確保平臺(tái)貼合實(shí)際、使用便捷。

　　在平臺(tái)建設(shè)之初，桃江縣桃花江灌區(qū)管理局組織管理所干部開(kāi)展全面摸底，對(duì)全縣所有水庫(kù)、渠道、渡槽、渠系建筑物進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘查，詳細(xì)掌握地理位置、干渠流向、修建時(shí)間等信息，將2300余處水利工程的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)錄入平臺(tái)，強(qiáng)化數(shù)據(jù)集中存儲(chǔ)、統(tǒng)一管理。

　　邀請(qǐng)中國(guó)水利水電科學(xué)研究院、河海大學(xué)等院校專家規(guī)劃設(shè)計(jì)平臺(tái)，在桃江縣桃花江灌區(qū)管理局建立數(shù)字孿生指揮中心，在5個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)水資源管理所建立分控平臺(tái)，打造集“感知、控制、預(yù)警、決策”于一體的灌區(qū)智慧大腦。

　　從湖南省水利廳、省氣象局接入數(shù)據(jù)資源，打通灌區(qū)管理局、分控平臺(tái)、管理所三級(jí)數(shù)據(jù)鏈路，將水情、雨情、工情、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)等“碎片化信息”整合為“一體化數(shù)據(jù)池”，為模型計(jì)算、智能調(diào)度提供大數(shù)據(jù)支撐。

　　目前，桃江縣桃花江灌區(qū)管理局共建設(shè)量測(cè)水點(diǎn)77個(gè)、位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)25個(gè)、自動(dòng)化閘門(mén)27個(gè)、土壤墑情站4個(gè)，集成94處水價(jià)改革流量站，供水、用水、調(diào)水三維模型初步完善，水利工作人員足不出戶就能掌握水位、雨情、旱情等關(guān)鍵信息，水資源調(diào)度從經(jīng)驗(yàn)判斷向智能決策轉(zhuǎn)變。

　　強(qiáng)化智能推演，防汛抗旱更加智慧

　　“以前，如果突然下大雨，雨情、水位等信息預(yù)測(cè)困難，工作難以打提前量。”桃江縣桃花江灌區(qū)管理局副局長(zhǎng)李杜鳴說(shuō)，隨著平臺(tái)投入使用，水旱災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)成了水利人高頻使用的模塊，降雨預(yù)測(cè)、來(lái)水預(yù)報(bào)、自動(dòng)預(yù)警等智能化功能為防災(zāi)減災(zāi)提供翔實(shí)數(shù)據(jù)資料。

　　桃花江水庫(kù)是桃花江灌區(qū)的水源地，在該水庫(kù)大壩，雨量測(cè)水儀、位移監(jiān)測(cè)器、雷達(dá)測(cè)位儀等高科技設(shè)備猶如“哨兵”。桃花江水庫(kù)水資源管理所所長(zhǎng)郭智紅打開(kāi)智慧灌區(qū)App，隨時(shí)可以了解水庫(kù)的水位、庫(kù)容、水面面積等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。

　　“以前，采集水位信息要用標(biāo)尺進(jìn)行人工測(cè)量、推算，現(xiàn)在雷達(dá)檢測(cè)儀可以自動(dòng)測(cè)量、上傳數(shù)據(jù)，打開(kāi)手機(jī)就能看到最新的水位情況?！惫羌t說(shuō)，桃花江水庫(kù)的警戒水位線為140.5米，如遇暴雨天氣，平臺(tái)將結(jié)合庫(kù)容、雨量信息，對(duì)未來(lái)15天的水庫(kù)水位、降雨量進(jìn)行智能推演，提供水庫(kù)水位分析和調(diào)度方案。

　　郭智紅表示，平臺(tái)很聰明，可以根據(jù)降雨量計(jì)算水庫(kù)庫(kù)容，在水位接近警戒線前自動(dòng)預(yù)警，同時(shí)精準(zhǔn)提供放水時(shí)間、流量、流速等關(guān)鍵信息，讓水庫(kù)擁有合適的水位，確保水庫(kù)保持生態(tài)流量。

　　據(jù)悉，桃江縣桃花江灌區(qū)管理局已建立水旱災(zāi)害預(yù)警、水資源管理、一張圖智能分析、水閘自動(dòng)控制等六大模型，擁有防汛抗旱監(jiān)測(cè)、水庫(kù)水資源調(diào)度管理等功能，實(shí)現(xiàn)防汛預(yù)警信息1分鐘推送，灌溉用水調(diào)度提速50%，農(nóng)田用水成本下降30%。

　　堅(jiān)持?jǐn)?shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)，水資源監(jiān)管更加規(guī)范

　　隨著數(shù)字孿生平臺(tái)投入使用，水情、雨情、旱情管理向智能化、規(guī)范化進(jìn)階，不少基層水利人如釋重負(fù)。以東干渠為例，渠道長(zhǎng)48公里，需安排10名工作人員巡渠，每逢暴雨天氣，水利干部火急火燎往渠道趕。如今，東干渠安裝了自動(dòng)化閘門(mén)8個(gè)。

　　“東干渠最尾段到總分水閘有四十多公里，以前下大雨時(shí)，我們火急火燎往分水閘趕。”東干渠管理所所長(zhǎng)劉利說(shuō)，站里建了分控中心后，不用出門(mén)就能看到水位情況，通過(guò)手機(jī)或電腦遠(yuǎn)程開(kāi)啟泄洪閘門(mén)，為防汛贏得先機(jī)。

　　桃江縣桃花江灌區(qū)管理局還開(kāi)發(fā)了水資源管理系統(tǒng)，用水申請(qǐng)、審核、調(diào)度、放水均實(shí)現(xiàn)線上審批。自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)閘門(mén)工況、電流電壓等數(shù)據(jù)，遠(yuǎn)程控制閘門(mén)開(kāi)關(guān)，避免了人工操作滯后導(dǎo)致的用水浪費(fèi)。

　　在日常管理維護(hù)方面，智能化管理維護(hù)系統(tǒng)采用“PC端派單+移動(dòng)端執(zhí)行”模式，管理員實(shí)時(shí)監(jiān)控巡檢軌跡，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題一鍵生成搶修工單，從問(wèn)題處置到工單關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)處置流程全程追溯。

　　“以前放水要先通知渠道管理所，手動(dòng)打開(kāi)閘門(mén)，至少需要半天時(shí)間才能完成放水。現(xiàn)在坐在數(shù)字孿生指揮中心，可以線上控制27個(gè)閘門(mén)，系統(tǒng)自動(dòng)保留數(shù)據(jù)，水流到了哪條渠道、哪個(gè)位置一目了然，灌溉用水更加高效?！碧医h桃花江灌區(qū)管理局工程灌溉股副股長(zhǎng)符一淇述說(shuō)著工作變化。

　　下階段，桃江縣桃花江灌區(qū)管理局將以提升數(shù)字孿生平臺(tái)的“感知深度”“決策精度”為發(fā)力點(diǎn)，進(jìn)一步完善模型算法，擴(kuò)展應(yīng)用場(chǎng)景，讓灌區(qū)水更清、渠更暢、糧更豐，為農(nóng)業(yè)豐產(chǎn)豐收貢獻(xiàn)水利“智慧力量”。

　?。ㄎ?付敬懿 劉美玲 彭志成）