上期内容我们明确了数字孪生水利的核心本质，从来不是大屏可视化展示，而是水科学数值模型的实战承载力。唯有贴合真实水文物理逻辑，才能落地超前预警、精准研判、靶向预防，实现防汛工作从被动处置到主动防控的转型。

本期模型实战系列，聚焦水利部数字孪生十大样板项目——数字孪生钱塘江，拆解模型落地业务应用技术能力。作为浙江第一大流域，钱塘江防汛形势极具复杂性。汛期常年面临“上游山洪下泄+下游潮水顶托”的双重风险，水情变化快、调度约束多。传统防汛模式仅依靠单向洪水推演、人工经验研判、静态阈值预警，决策窗口期短、容错率低，无法适配极端汛情的防御需求。

数字孪生钱塘江项目依托水镜WMS模型平台，落地“正向推演—逆向反推—正向验证”的闭环演算技术，彻底告别经验化防汛。

1.搭建高保真物理数字底座

项目聚焦富春江水电站以上31858平方公里核心流域，集合5445个雨量站，3部测雨雷达，2处无人机自动机巢；75座大中型水库，6座拦河枢纽，25座大中型闸泵站；1216个水下地形断面等天空地水工多源信息全域感知数据，完成全域精细化建，复刻真实水文物理规律。

数字孪生钱塘江高保真数字底板

将全域划分311个水文子流域，搭建20万个高精度计算网格，区别于普通可视化平台的表层渲染，水镜WMS以三水源新安江模型、一二维水动力耦合模型、水库群联合调度模型为核心，完整复刻降雨产流、汇流、洪水演进、工程调度的全链条物理机理及对象关系，为后续正反正迭代演算构建精准可靠的物理底座。

2. 正-逆-正迭代演算寻优

传统防汛推演仅能“单向预判洪水过程”，无法反向优化调度策略，这也是多数孪生平台“算得浅、用不上”的核心痛点。

我们以2026年7月台风巴威期间数字孪生钱塘江系统实战案例，为您解读正-逆-正迭代演算技术，如何利用模型承载力的核心能力，构建“预判—反推—校验”的最优调度方案。

多目标逆向调度模型结构

正向推演：推演真实洪水演进全过程

7月10日，系统接入实时雨情、水情、工情数据，依托耦合模型正向仿真演算，根据72小时气象预报提前给到模拟结果，精准输出各关键断面水位、流量、洪峰抵达时间、全域淹没范围，完整还原自然状态下的洪水演进规律的淹没结果，给到演算结果，钱塘江上游富春江电站洪峰出流将达到15000立方米每秒左右，对汛情进行超前预判。

富春江出流正算

逆向反推：增设边界条件推演最优调度约束方案

以“人员不伤亡、水库不垮坝、重要堤防不决口，重要基础设施不受冲击”为核心安全底线，通过反算能力，依据底线设定富春江出流目标为10000立方米每秒的边界条件，根据边界条件设定流域内水库、闸坝的最佳启闭时机、合理泄洪流量与工程联动组合方案，制定调度过程，安排调度方案。利用AI多目标调度模快速生成多套差异化逆向调度预案，智能逆算通过智能算法提前训练，实现了正逆正算法从计算到调度方案更科学的落地应用。

新安江出流正算

新安江出流反算

正向验证：得到最优策略

13日登陆期间，将逆向生成的出流目标及调度方案重新代入模型，再次正向推演，全方位校验防洪成效、风险隐患与调度性价比，反复迭代优化，最终筛选出安全最高、风险最低、效益最优的实战调度方案。得到最优方案后，大坝执行反算得到的新安江水库调度过程进行科学处置，依托分布式并行算力架构，整套演算体系实现分钟级极速求解，最终控制富春江最终洪峰出流10000左右，整个过程科学严谨，高效迅速，彻底解决传统演算耗时久、滞后性强的问题。

富春江出流反算后正算

智能算法赋能正-逆-正调度优化

聚焦智能调度能力弱的痛点，数字孪生钱塘江在传统基于超额水量分配法多目标逆向调度模型基础上，创新叠加基于深度强化学习算法的多目标逆向调度模型，双模共同优化流域 “正算- 逆算 - 正算” 调度技术，在保证模型计算稳定可靠基础上，通过提前预训练，可实现未来 72 小时内任意时长洪水预报调度正逆算、正算全流程演算，秒级出结果，极大提升了洪水预报调度的预见期与灵活性。

多屏对比得到调度最优解

通过多屏方案对比，直观呈现不同调度方案下洪峰水位、淹没范围、工程风险等核心指标差异，帮助防汛决策人员快速研判各方案的优劣。能够实现14个节点，近240套方案的高效模拟，14个主要控制站大部分精度达到乙级以上，重要断面达到甲级。

多屏对比调度演示

实战实效验证算法“真功夫”

正 - 逆 - 正迭代演算技术已取得专项专利认证，但任何模型技术的价值，终究要靠汛期实战、实测数据验证。这套专利演算体系落地数字孪生钱塘江项目后，全面赋能流域防洪预报调度一体化运行，在汛期防洪、台风防御、杭州亚运会水系安保等重大任务中稳定发挥作用，显著提升流域防洪管控水平，创造了突出的减灾效益与社会价值。

算法专利证书

流域防洪预报调度一体化方面：在2022年钱塘江2号洪水复盘演练中，全域14个核心控制站点模拟水位误差均控制在0.5米以内，其中9个站点平均偏差不足20厘米，富春江水库、兰溪站核心水位模拟结果与实测数据精准匹配，完美复现完整洪水过程。

汛期防汛抗台方面：实战数据显示，通过正-逆-正算法模型优化水库群联合调度，钱塘江流域洪峰流量可有效削减15%–20%，超保证水位站点数量减少60%以上，流域洪涝损失率降至0.15%，支撑“杜苏芮”台风防御。

重大赛事保障方面：圆满杭州亚运会水系安全保障等重大防汛任务，实现了从被动抢险到主动精准防控的跨越式升级。

作为水利部十大标杆孪生项目、数字中国创新大赛获奖案例，数字孪生钱塘江项目充分印证：数字孪生的核心竞争力，永远是模型承载力与实战落地能力。无物理模型的可视化只是空壳，唯有高精度、可迭代、能闭环的水科学模型，才能撑起真正的智慧防汛。

何为智水“真功夫”？

唯有将技术化为生产力

能落地实战才是硬道理

后续我们将持续更新模型实战系列内容，下一期将聚焦流域预报调度一体化场景，如何打通预报、调度、处置全流程，实现流域防汛智能化、精准化、一体化管控，敬请持续关注！