湖南桃江数字孪生平台推动“治水”向“智水”跨越
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2025-11-11 19:42:32

  和商网益阳11月11日电 (付敬懿 刘美玲 彭志成)借助“智慧灌区一张图”功能,2300余处水利工程基础信息一目了然;建立水利、气象等“一体化数据池”,系统智能推演未来半个月雨情、旱情信息;27座闸门可远程控制、一键启闭,水旱灾害处置精准高效......湖南益阳市桃江县桃花江灌区管理局,通过数字孪生平台建设,运用数字孪生、智能仿真技术,成功为桃花江水库复刻“数字双胞胎”。

桃花江水库航拍图片。 桃花江灌区管理局 供图

  全力整合资源,平台建设更加高效

  坚持高位规划、高质建设、高效融合、高标效能的“四高”路径,桃花江灌区管理局将数字孪生纳入灌区现代化改造顶层设计,明确“物联感控打底、平台中枢联动、六大系统协同、孪生应用落地”的总体框架,确保平台贴合实际、使用便捷。

  在平台建设之初,桃江县桃花江灌区管理局组织管理所干部开展全面摸底,对全县所有水库、渠道、渡槽、渠系建筑物进行现场勘查,详细掌握地理位置、干渠流向、修建时间等信息,将2300余处水利工程的基础数据录入平台,强化数据集中存储、统一管理。

  邀请中国水利水电科学研究院、河海大学等院校专家规划设计平台,在桃江县桃花江灌区管理局建立数字孪生指挥中心,在5个乡镇水资源管理所建立分控平台,打造集“感知、控制、预警、决策”于一体的灌区智慧大脑。

  从湖南省水利厅、省气象局接入数据资源,打通灌区管理局、分控平台、管理所三级数据链路,将水情、雨情、工情、业务数据等“碎片化信息”整合为“一体化数据池”,为模型计算、智能调度提供大数据支撑。

  目前,桃江县桃花江灌区管理局共建设量测水点77个、位移监测点25个、自动化闸门27个、土壤墒情站4个,集成94处水价改革流量站,供水、用水、调水三维模型初步完善,水利工作人员足不出户就能掌握水位、雨情、旱情等关键信息,水资源调度从经验判断向智能决策转变。

总干渠分水闸闸门可远程一键启闭。 桃花江灌区管理局 供图

  强化智能推演,防汛抗旱更加智慧

  “以前,如果突然下大雨,雨情、水位等信息预测困难,工作难以打提前量。”桃江县桃花江灌区管理局副局长李杜鸣说,随着平台投入使用,水旱灾害预警系统成了水利人高频使用的模块,降雨预测、来水预报、自动预警等智能化功能为防灾减灾提供翔实数据资料。

  桃花江水库是桃花江灌区的水源地,在该水库大坝,雨量测水仪、位移监测器、雷达测位仪等高科技设备犹如“哨兵”。桃花江水库水资源管理所所长郭智红打开智慧灌区App,随时可以了解水库的水位、库容、水面面积等实时数据。

  “以前,采集水位信息要用标尺进行人工测量、推算,现在雷达检测仪可以自动测量、上传数据,打开手机就能看到最新的水位情况。”郭智红说,桃花江水库的警戒水位线为140.5米,如遇暴雨天气,平台将结合库容、雨量信息,对未来15天的水库水位、降雨量进行智能推演,提供水库水位分析和调度方案。

  郭智红表示,平台很聪明,可以根据降雨量计算水库库容,在水位接近警戒线前自动预警,同时精准提供放水时间、流量、流速等关键信息,让水库拥有合适的水位,确保水库保持生态流量。

  据悉,桃江县桃花江灌区管理局已建立水旱灾害预警、水资源管理、一张图智能分析、水闸自动控制等六大模型,拥有防汛抗旱监测、水库水资源调度管理等功能,实现防汛预警信息1分钟推送,灌溉用水调度提速50%,农田用水成本下降30%。

墒情监测站犹如“哨兵”守卫着农田。 桃花江灌区管理局 供图

  坚持数据驱动,水资源监管更加规范

  随着数字孪生平台投入使用,水情、雨情、旱情管理向智能化、规范化进阶,不少基层水利人如释重负。以东干渠为例,渠道长48公里,需安排10名工作人员巡渠,每逢暴雨天气,水利干部火急火燎往渠道赶。如今,东干渠安装了自动化闸门8个。

  “东干渠最尾段到总分水闸有四十多公里,以前下大雨时,我们火急火燎往分水闸赶。”东干渠管理所所长刘利说,站里建了分控中心后,不用出门就能看到水位情况,通过手机或电脑远程开启泄洪闸门,为防汛赢得先机。

  桃江县桃花江灌区管理局还开发了水资源管理系统,用水申请、审核、调度、放水均实现线上审批。自动控制系统实时监测闸门工况、电流电压等数据,远程控制闸门开关,避免了人工操作滞后导致的用水浪费。

  在日常管理维护方面,智能化管理维护系统采用“PC端派单+移动端执行”模式,管理员实时监控巡检轨迹,发现问题一键生成抢修工单,从问题处置到工单关闭,实现处置流程全程追溯。

  “以前放水要先通知渠道管理所,手动打开闸门,至少需要半天时间才能完成放水。现在坐在数字孪生指挥中心,可以线上控制27个闸门,系统自动保留数据,水流到了哪条渠道、哪个位置一目了然,灌溉用水更加高效。”桃江县桃花江灌区管理局工程灌溉股副股长符一淇述说着工作变化。

  下阶段,桃江县桃花江灌区管理局将以提升数字孪生平台的“感知深度”“决策精度”为发力点,进一步完善模型算法,扩展应用场景,让灌区水更清、渠更畅、粮更丰,为农业丰产丰收贡献水利“智慧力量”。(完)

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