新华网福州5月28日电(刘默涵)鼠标轻点,福建省水投数字科技有限公司工程师林智伟打开九龙江北溪水闸数字孪生平台,一座与现实同频的“数字水闸”跃然眼前。
三维模型精准复刻闸体全貌,人员进出、机械作业、环境监测等数据集成其上,设计图纸、施工工序、设备参数、隐蔽工程资料悉数归档。它既是施工现场的“智慧大脑”,也是贯穿工程全生命周期的“数字沙盘”,实现一屏统揽建设全过程,为安全施工、精准管理与未来长效运维提供支撑。
将目光转向九龙江畔,北溪水闸改建工程施工正酣。作为闽西南水资源配置的关键枢纽,该工程由福建水投集团九龙江北溪供水有限公司建设,于2024年6月开工,总工期46个月。
与传统水利工程截然不同,它从设计、奠基之初就同步进行数字孪生建设,实现实体工程与数字工程同步规划、同步建设、同步运行,探索一条全生命周期智慧建管的新路径。
施工现场,智慧化管控无处不在。无人机每日定时巡航,自动识别人员、机械投入数量,全景记录施工影像;工人通过人脸识别进出工地,实名制数据实时同步后台;每一道工序、每一次验收都通过手机APP现场填报、拍照留痕,水下结构、关键构件全程可追溯。
“新建水闸依托数字孪生平台,可精准耦合上下游水位、潮汐顶托影响,通过智能算法算出最优闸门开度与调度方案,在防洪安全与供水保障之间找到最佳平衡点。与此同时,闸体预埋的传感器将实时监测结构变形、应力变化,异常自动预警,推动工程管理从‘被动维修”向“主动防御’转变。”福建水投集团九龙江北溪供水有限公司执行董事陈燕财说。
九龙江北溪水闸改建工程一角。新华网 刘默涵 摄这场发生在一座水闸上的智慧变革,并非孤立的技术升级,而是数字孪生九龙江北溪项目的深度延伸与落地。
数字孪生九龙江北溪项目作为水利部首批数字孪生水利先行先试试点,入选了2024年“全国数字孪生水利建设十大样板”。该项目以九龙江北溪水闸上溯至浦南水文站约25公里的重点河段作为试点,搭建“预报、预警、预演、预案”智慧体系,整合135处水位、雨量监测站点数据,构建了覆盖流域防洪、水资源调配、工程管理的全链条智慧体系。
数字孪生九龙江北溪项目已在防洪减灾、水资源调配工作中,经受住了实战检验。2023年厦门国际会展周供水紧张时,它快速生成应急调水方案,守住民生用水底线;2024年6月龙岩强降雨中,平台依托网格化降雨数据提前5小时精准预判洪峰,科学调度保安全。
“以北溪水闸改建为新起点,九龙江数字孪生治水格局将得到进一步拓展升级。”福建省九龙江流域中心副总工余启成表示,北溪水闸改建工程建成后,其数字孪生系统将全面对接数字孪生九龙江北溪项目。而数字孪生九龙江北溪项目在未来也将不断扩大应用范围,整合更多的水文监测数据,与上游万安、白沙等水库、电站实现信息互联互通,水情、雨情、工情全流域共享,强化流域统一规划、统一治理、统一调度、统一管理,目标形成“流域统揽、闸库联动、精准智调”的一体化调度模式。
数字孪生九龙江北溪项目还将向供水末端延伸,数字孪生九龙江北溪引水工程干渠已提上了规划日程。未来,这条保障厦漳人民饮水安全的供水大动脉有望实现全渠道可视化监测、远程智能自控与精细化流量调度,做到稳水位、保自流、优调度、减损耗,构建“水闸—干渠—用户”全链条智慧供水网络,让水资源利用更高效、更精准。
从一座水闸的智慧蝶变,到一条流域的智慧治理,数字孪生正在重构九龙江治水图景。
当前,福建省水利厅正全力打造数字孪生防汛“千库联调”系统,整合全省水库、水闸、堤防数据,打造全省水利“智慧大脑”。福建省九龙江流域中心主任黄林祥表示,数字孪生九龙江北溪项目未来也将全面融入全省联调联控大局,实现数据互通、调度协同,从单一工程管控跃升为全流域、跨区域协同治水。
九龙江北溪水闸改建工程效果图。新华网发(福建水投集团九龙江北溪供水有限公司 供图)