中国水利报：数字赋能古河新生——数字孪生贾鲁河建设助力防汛智慧化

本文来源:   综合部     发布时间:  2023-04-20 10:53:03

□本报记者李乐乐彭可

当前，全国各地相继入汛，河南省也即将进入汛期。记者从河南省水投集团了解到，数字孪生贾鲁河建设正在加快推进，实现对贾鲁河可能发生的洪水进行预判、预演，从而降低灾害损失，助力防汛智慧化。

依托贾鲁河综合治理工程建设数字孪生贾鲁河，构建具有“四预”（预报、预警、预演、预案）功能的智慧防洪体系，为流域内河道、上游水库以及下游闸站等防洪调度提供技术支撑，是实现新阶段贾鲁河流域水利高质量发展的重要举措。

古河道上新技术

贾鲁河，属淮河水系，成为郑州市等沿岸地区生产生活用水和灌溉的重要河道。贾鲁河综合治理工程是河南省“21 · 7”洪灾后重建的重点工程，随着工程实施，古老河流将成为统筹水生态水环境防洪治理的示范性河流。

“数字孪生贾鲁河通过对贾鲁河流域基础数据采集，搭建三维模型，再叠加上水情、雨情和工情等实时感知数据，开发流域产汇流模型实时滚动分析，模拟出贾鲁河未来的洪水演进过程，提前发出预报预警，辅助工程调度和避险转移，确保人民生命财产安全。”作为河南水投集团的子公司，贾鲁河环境综合治理有限公司（以下简称“贾鲁河治理公司”）董事长邹根中说。

依托贾鲁河综合治理工程，数字孪生贾鲁河建设基于物联网、云计算、大数据等技术，以搭建贾鲁河流域数字化场景为基础、流域防洪调度模型为核心、智慧防洪应用为抓手，实现贾鲁河流域全要素的数字化映射、数字流域与实体流域之间动态信息的实时交互和深度融合，从而实现流域范围内

的“四预”功能，为沿线城市防洪除涝提供保障。

数字孪生贾鲁河建设方案主要包含信息化基础设施、数字孪生平台和业务应用。信息化基础设施围绕流域防洪需要，强化监测技术手段应用，开展智能视频监控和遥感监测，提升水利管理活动的动态感知能力，满足水利业务对数据和信息在空间尺度、时间频次等方面的不同需求；数字孪生平台基于信息化基础设施，实现对物理流域的数字化映射，实现

流域防洪的智慧化模拟和仿真推演。支撑防洪应用，主要包括数据底板、模型平台和知识平台的建设；基于信息化基础设施和数字孪生平台建设，构建贾鲁河防洪业务应用，实现流域范围内的“四预”功能，为贾鲁河流域防洪调度和城市安全提供技术支撑。

    洪水预演保安全

2022 年，基于贾鲁河工程施工现状，河南省水利勘测设计研究有限公司技术团队对贾鲁河汛期预报洪水进行了可视化预演，依据数字孪生技术，利用无人机航测生成高精度DEM（数字高程模型）数据、基于在建工程现状的BIM（建筑信息模型），构建高精度的洪水预演模型，在高保真数字化场景中实现三维精准展示。

依据洪水要素与各类风险因子关键指标进行量化分析，准确划定各类风险类型、风险影响范围，制定在建工程防洪度汛措施，形成科学的防汛应急预案。

地方政府与贾鲁河治理公司建立了联防联控协作防汛机制，全面排查预演分析出的风险隐患，对防汛人员、物资、抢险设备进行精准部署，开展防汛应急演练，为贾鲁河安全施工度汛提供精准指导，实现了防洪度汛工作精细组织、科学管理和安全度汛，有效防止了汛期的各类洪水风险，确保了工程安全。

“2022 年，贾鲁河综合治理工程在建期间初步发挥防洪减灾效益，根据洪水模型分析，相较往年同级别降雨，累计减少淹地17 万亩，成为全省在建水利工程初步实现‘ 四预’功能的标杆性工程。”邹根中说。

   影像管理助决策

2022年，河南省确定“一河四库”（贾鲁河、前坪水库、出山店水库、袁湾水库、汉山水库）为数字孪生流域和数字孪生工程建设试点。贾鲁河治理公司构建了贾鲁河综合治理工程影像收集系统，实现了项目建设过程中的照片与视频的实时记录、分类存储，进行本地化备份、在线共享。

贾鲁河影像收集微信小程序实时智能计算用户当前所处标段、桩号，分类分级保存到后台云服务器，并同步至固定主机存档，形成建设过程中完整的影像记录；汛期防汛人员沿贾鲁河巡查时，可通过小程序实时上报水位数据、定位信息和水位影像，系统自动演算洪峰到达下游时间，并向相关防汛值班人员发送预警提示。

高水平影像管理系统为贾鲁河综合治理工程防汛指挥决策提供了可靠技术支撑，为充分发挥数字孪生贾鲁河“四预”功能提供数字支撑，得到了各级防汛指挥部门和在建工程管理单位的好评，具有显著社会效益。

数字孪生贾鲁河的建设，极大提升了河南省水利工程数字孪生技术的应用水平，加快河南省智慧水利的发展进程；同时，新一代信息技术的应用使得贾鲁河综合治理工程建设管理更加智慧科学，不断推动治水创新，赋予贾鲁河新生，助力美丽河南建设。

原文：■数字孪生水利建设 铁塔智联技术有限公司协办　　数字赋能 古河新生 (591adb.com)