行走江河看中国｜数字孪生，江河水库有了“电子分身”

央广网六安10月15日消息（记者赵家慧）为政之要，其枢在水。1950年，淮河成为新中国成立后第一条全面系统治理的大河；1958年开工，历时14年建成的淠史杭灌区，是新中国成立后全国最大灌区。它们的水利建设发展，书写了治水安邦、兴水利民的恢宏史诗上极有分量的一页。

虚实交互，“电子淮河”

在淮河水利委员会治淮陈列馆里，绣着毛泽东主席亲笔题词“一定要把淮河修好”的锦旗熠熠生辉。新中国治淮75年来，先后掀起了三次大规模治淮高潮，在科技飞速发展的今天，传统的水利行业如何焕发出新的生机与活力？答案就藏在数字孪生技术里。

简单来讲，所谓“数字孪生”，就是在数字世界中为真实的水利工程打造一模一样的“双胞胎”，运用大数据、云计算、人工智能等前沿技术，对整个工程进行实时映射和精准模拟，真实世界发生了什么，数字世界就会同步什么。

这一技术正以“虚实交互、动态映射”的方式，为重大水利工程项目建设注入现代化新动能。

电子大屏上的淮河流域数字孪生水利体系（央广网记者 赵家慧摄）

在淮河水利委员会，电脑大屏上正“流动”着一条“电子淮河”。如果说包括预报、预警、预演、预案的防洪“四预”系统是淮河流域防汛备汛的重要支撑，那么数字孪生淮河就是其重要的技术“底座”。

它利用无人机应用系统、视频级联集控平台，并接入约50个工程节点实时视频监控信息，研发精细化水文水动力耦合模型，建成了一个淮河流域数字孪生水利体系。

据水利部淮河水利委员会水文局(信息中心)水情气象处副处长赵梦杰介绍，该系统已成为支撑淮河防洪调度工作的核心业务系统，经实践检验，淮河干流控制站最大流量预报相对误差基本在10%以内，洪水预报预见期基本能够达到3—7天，在近两年淮河防洪调度演练及多场次洪水防御工作中均取得良好效果。

以2024年淮河流域5次编号洪水应对为例，系统提前7天预报洪泽湖最高水位13.60米(全力预泄情况下)，水位预报误差仅有3公分，精准预报有力支撑了洪水调度工作，避免了洪水对淮河入海水道二期在建工程的影响。

“加强淮河治理的科学管理，最重要的就是实现数字化、可控制、全方面的管理。”水利部淮河水利委员会总工程师华伟中表示，要继续发展感知系统和传输系统，让“四预”系统的“触角”更加敏锐，“过去进行河湖管理，我们靠得是人去现场。可人力有限，观察也有局限性。”而通过卫星遥感，再进行AI智能识别，数字与人力的结合能够使得治理更精准、更高效。

今天的淮河，靠着逐渐完善中的数字孪生技术，万壑归流，水清岸绿。

数字孪生，赋能淠史杭灌区

从流域到灌区，数字孪生技术在江淮大地上的应用起到越来越重要的作用。

实灌面积、来水预报、需水预测……走进淠史杭灌区管理总局调度中心，2063处水情站、1430处雨情站、40处墒情站等灌区“神经末梢”传回的信息组成“灌区一张图”，构建起数字孪生灌区。

淠史杭数字孪生灌区综合业务平台（央广网发 淠史杭灌区供图）

2022年，水利部选取了48处大中型灌区开展数字（孪生）灌区先行先试工作，同步印发的数字（孪生）灌区建设技术指南（试行）。淠史杭灌区入选首批先行先试名单。

淠史杭灌区启动数字灌区的规划与建设开始于2020年，以模拟仿真、AI、云计算等技术构建空间，通过对淠史杭灌区关键数据的精准描述和计算，让心系灌区的老水利人能够用更便捷、更及时、更有效的方式，掌握更多的水情、雨情、水位等数据，进而感知信息、资源共享、远程操作，甚至提供决策支持。

“全面掌握灌区有多少水是最直接的目的。通过数字孪生平台的蓄水监测模型，能够实时掌握灌区水库及塘坝蓄水量，利用来水预报模型可以分析出未来10天的来水量。”安徽省淠史杭灌区管理总局灌溉调度处处长朱善斌说。

淠河灌区渠首横排头枢纽工程（央广网发 安徽日报供图）

多个关键枢纽的“数字孪生”已经成型。在整个淠史杭最重要的枢纽——淠河总干渠渠首横排头管理处，三维的横排头渠首栩栩如生呈现在数字孪生平台的屏幕上。中控室的每一个数据都对应着现实中的灌区用水情况，仿佛一个精妙的“智能大脑”在运筹帷幄。

随着模型的逐渐发展与完善，淠史杭数字（孪生）灌区初步实现了灌区“四预”功能，处于国内领先水平。

“灌区以前是靠大量人员收集工情、水情等数据，一层一层上报，再进一步分析和制定方案。靠的是历史经验和大量人力。”淠史杭灌区淠河总干渠戚家桥管理分局局长张棋说：“如今靠系统，短时间内就有结果，方案更是能动态优化的。具体到助力农业上，淠史杭骨干渠道已做到管理精细化，农情的监测和水雨情预报基本覆盖整个灌区。”

从淮河治理到淠史杭灌区调度，数字孪生水利建设正在深入推进。今年6月，《关于全面推进江河保护治理的意见》中提出以数字孪生流域为重点，系统谋划推进数字孪生水利体系建设。水利部明确，促进数字孪生工程与数字孪生流域、数字孪生水网互联互通与信息共享，到2027年初步建成运行管理智能应用体系。一幅数字化、智能化、科技化的治水图景正在中华大地上徐徐展开。