贵仁参建案例|数字孪生钱塘江入选水利部数字孪生水利建设十大样板名单
近日，水利部公布了《数字孪生水利建设典型案例名录（2023年）》，在其28项数字孪生水利建设典型案例名录中，浙江贵仁信息科技股份有限公司（以下简称“贵仁科技”）参建案例——浙江省数字孪生钱塘江名列其中，后经专家组复核，特邀专家、责任专家、有关代表集中评选等环节，最终入选《数字孪生水利建设十大样板名单（2023年）》，实至名归，后续，此项目将被作为数字孪生流域样板性建设案例，面向全国推广学习，复刻应用。
什么是数字孪生钱塘江？
数字孪生钱塘江充分运用水利专业模型、智能算法模型等技术，在云端打造一个“数字双胞胎”，集成天空地一体的感知数据，实现物理流域与数字流域之间深度融合，做到业务智能模拟，风险前瞻预演，决策精准支撑。在护航杭州亚运会、“20220620”洪水、2023年强降雨防御过程的实战实效下，均发挥了关键技术作用。
图 1数字孪生钱塘江流域模型建模
数字孪生钱塘江作为全国样板有何创新突破？
创新突破一：流域大体量多格式数据底板建设
通过多种孪生建模技术，建成全流域多层级的三维水陆一体仿真数据底板，制定物理流域底板仿真技术标准及更新机制。
创新突破二：洪潮一体化预报调度
创新“流域-流域”及“流域-工程”的数字孪生多跨协同建设模式，干流依托预报调度一体化、洪水淹没演进、工程安全分析等模型，形成工程调度方案以及洪水风险、工程风险、淹没风险“三张清单”。预报调度一体化、预警精准化、预案更优化、流域防洪的“四预”闭环管理，为防洪决策发挥了重要支撑。
创新突破三：淹没区精细化预警
子流域依托干流计算结果，结合大数据清村扫楼数据，精准定位淹没区内每个人，实现洪水预警向风险预警转变，从单一水文站预警转变为河道沿程水位预警，工程风险从单一工程超警超保预警转变为沿程水利工程预警清单，淹没风险从静态洪水风险图转变为动态淹没风险预警。
创新突破四：统一调度，统一管理
探索建立省市县联动、干支流协同的数字李生流域推进机制，组建干流枢纽联盟，共享集成跨行业的精细化管理数据，初步实现流域统一调度、统一管理。在推动数字孪生流域建设与管理方面，钱塘江试点提供了示范经验。
图 2洪水预报调度一体化
贵仁科技为数字孪生钱塘江建设提供国产治水大算法模型技术底座？
贵仁科技利用国产治水大算法-GRMS模型云为技术基座，通过强大的全息数字孪生建模工具，快速将钱塘江流域地区“自然水-社会水-自然水循环”的全要素、全过程的对象及其属性，快速配置、精准映射到数字孪生平台中。依托省政府数字化改革“四横四纵”总体框架，以钱塘江流域防洪减灾数字化平台为基础，构建“天空地水一体化”感知体系，打通基层底板数据，利用基础设施层、数据资源层和应用支撑层提供的各类资源，为钱塘江流域数字孪生建设项目的防洪抗灾工作提供了坚实的水利模型技术支撑。
建设点一：孪生建模，精准映射
通过自研开发的国产治水大算法-GRMS模型云，构建了主干河道的水库入流预报模型、水库调度模型、一二维水文水动力耦合模型以及拦河枢纽调度模型，并搭建水库水位预报及联合调度系统，整体范围覆盖富春江水电站以上流域约31858km²，实现了现实物理流域与数字孪生流域的精准映射。
图 3 GRMS模型云钱塘江流域建模
为钱塘江流域的科学预报的“四预”建设，智慧化调度，信息化防灾减灾提供强有力的技术支持。
建设点二：洪水预报调度一体化定制
图 4 数字孪生钱塘江流域预报调度系统
在数字孪生钱塘江项目建设中，贵仁科技以科学洪水调度、保障流域重点地区安全、减轻洪水灾害等为目标，以落实到流域日常防洪调度管理工作为重点，开展钱塘江流域中上游洪水预报调度一体化技术研究。 为其量身定制了一整套适合于钱塘江流域中上游部分的洪水预报调度一体化模型，以及洪水作业平台应用系统。
建设点三：精细化方案，联合调度
为了切实降低钱塘江流域的洪水风险并实现水库群高效联合调度，贵仁科技精心制定了涵盖富春江、梅城、兰溪、金华、衢州、常山、江山、东阳等14个关键控制站的洪水预报方案。针对富春江水电站上游流域的22个大中型水库，编制相应的洪水预报及联合调度方案。
图 5 数字孪生钱塘江流域预报调度系统
实现一网统管
14个主要控制站点洪水预报
22个大中型水库的水库入流预报及水库调度
6座拦河水利枢纽的运行调度
前置预报、预警、预案
全天候水雨情监测、实时滚动预报
前置24h智能预警，提供4种等级的一体化调度预案
受灾风险早发现、早处置，做好防汛三道防线
贵仁科技数字孪生流域技术创新能力
此前，为有效提升钱塘江中上游流域的防汛研判及预警防御能力，贵仁科技联合浙江省钱塘江管理局勘测设计院共同成立钱塘江流域防汛技术研究中心，围绕钱塘江中上游流域洪水的动态研判与预警保障，开展深度技术服务创新合作。
图 6 钱塘江流域防汛技术研究中心
贵仁科技数字孪生实战实效应用
数字孪生乐安河建设先行先试项目
未来2h每10min、72h每1h滚动预报
10min尺度动态预警，可精准到村
可预演9种历史降水场景
16个产汇流计算方案
12个闸泵调度预案
提供自定义应急管理预案接口
数字孪生乐安河防汛四预平台
站点枢纽联合调度
8座中型水库、4座水闸及泵站
滚动预报未来72h场景
精准化淹没分析
地表面积537.7km²
模拟精度为30m
模拟准确率达到85%以上
后续，贵仁科技将继续围绕水利部李国英部长所提出在新时期水旱灾害防治的预报、预警、预演、预案“四预”防御工作为指导方向，以“数字化场景、智慧化模拟、精准化决策”为目标，构建具有“及时准确预报、全面精准预警、同步仿真预演和精细数字预案”的“四预”建设能力的平台技术方案。发挥自身优势，利用深耕科技治水的行业前沿专精技术，以国家治水施行方针为研发导向，推动地区智慧水利水务数字化改革，为国家科技治水信息化建设，贡献坚实的贵仁力量！
