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汛期来临数字孪生水利如何筑牢工程安全防线？

汛期来临数字孪生水利如何筑牢工程安全防线？

发布时间：

2026-07-17 08:05:51

来源：

天玑科技

2026年7月，全国正式进入主汛期。水利部黄河水利委员会7月5日发布消息，黄河2026年主汛期前调水调沙已进入集中排沙阶段，小浪底水库排沙洞含沙量达到150千克每立方米，预计排沙量超过1亿吨。与此同时，多地水库管理部门正依托数字孪生平台进行滚动预演，科学制定调度方案。数字孪生技术正在从概念走向实战，成为主汛期工程安全的核心防线。

政策驱动：从选做题到必答题的加速路径

回顾近两年的政策脉络，可以清晰看到一条从规划到落地的加速路径。2024年水利部发布《数字孪生水利建设顶层设计》，明确构建"天空地水"一体化感知体系和"四预"——预报、预警、预演、预案——能力。2025年各省市密集出台本地化建设方案，一批试点项目完成验收。2026年作为"十四五"收官之年，多地已将数字孪生建设纳入水利工作考核，部分省份甚至将其作为评优评先的一票否决项。

政策端的推动并非空穴来风。进入主汛期后，强降雨引发的边坡滑坡、基坑坍塌等工程灾害进入高发期。传统人工巡检方式存在时效性差、数据不连续、安全风险高等短板，巡检周期通常为3至7天，暴雨期间无法实时捕捉变形加速的关键窗口期。而多数边坡从加速变形到最终滑塌，时间窗口往往只有24到72小时，传统巡检方式很可能"看到的时候已经来不及了"。数字孪生技术的价值，正是在于将这个"来不及"变成"来得及"。

小浪底实战：近3000个测点的实时守护

小浪底水利枢纽的实践具有标志性意义。依托遍布枢纽的智能感知设备，"天空地水工"一体化监测感知体系实现了近3000个测点的实时监测，安全监测自动化率提高至92.5%。在集控中心大屏上，库水位、入库流量、出库流量、含沙量等数据实时滚动，实现"一屏全览、一厅统管"。

这一体系的核心价值在于"四预"能力的落地。通过水动力模型提前推演洪水演进过程，通过AI预警模型预测风险变化趋势，通过预案系统自动匹配调度方案。传统"经验调度"升级为"计算调度"，调度决策从数小时的会商压缩为分钟级的系统输出。2026年调水调沙过程中，小浪底管理中心依托泥沙自动化监测仪器等前端感知系统，利用数字孪生平台进行滚动预演，科学制定排沙孔洞组合方案，实现了"预演再执行"的闭环管理。

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感知体系：数字孪生的地基

数字孪生水利建设主要包含三个层面。第一层是感知体系升级，需要在水库、河道、灌区等场景部署更密集、更精准的监测设备，包括遥测终端机、雷达流量计、渗压计、GNSS位移监测仪等。偏远地区还需要北斗卫星通信保障数据回传的可靠性。第二层是数据平台搭建，将分散在各个系统中的数据汇聚到统一平台。第三层是智能模型应用，通过水动力模型、降雨径流模型、AI预警模型等，让系统具备预演和预判的能力。

在这三个层面中，感知体系是数字孪生的"地基"。没有可靠的前端数据，再强大的模型也是无源之水。当前行业面临的一个现实挑战是，部分项目重建设轻运维，设备安装后缺乏定期校准和维护，数据准确性随时间下降。不同流域的水文地质条件差异很大，通用模型往往需要大量本地化调参。基层水利部门普遍缺乏能够操作和维护数字化系统的专业技术人员。这些问题不解决，数字孪生就难以持续发挥实效。

从施工到运维：全链条数字化

数字孪生的价值不只体现在运维阶段。2026年5月25日，成都久隆水库主坝最后一个单元填筑料碾压完成，较计划工期提前108天。施工过程中引入了全过程数字化管理系统，对碾压轨迹、遍数、速度等关键参数进行实时监测与动态优化。2026年上半年，包括淮安枢纽工程、引汉济渭二期工程在内的一批国家水网重点项目，均在施工管理中部署了北斗高精度定位与施工信息化系统。

这说明水利工程数字化正在从单一的运维监测，向施工、验收、运维全链条延伸。天玑科技等企业提供的在线安全监测管理平台已在近百个水利项目中应用，覆盖了从施工期到运维期的连续监测需求。水利部要求到2027年大中型水库大坝要全面部署在线安全监测系统，这意味着行业正迎来规模化部署的窗口期。

防汛实战中的科技新把式

今年入汛以来，一批科技"新把式"全面上新。浙江绍兴新昌县引入无人机沿河道巡航，机载AI系统识别到疑似行洪障碍后，从自动标注点位、生成隐患单到同步推送至县水利水电局河湖智慧管护平台派单处理，全程不到5分钟。深圳龙岗区在暴雨红色预警期间，城市治理智能体"龙小二"智能分析了24.3万张监控图片，发出预警信息1500余条，每条都附带精确位置和险情描述。

从卫星遥感即时应急服务一体机到AI哨兵，从无人机巡查到数字孪生平台滚动预演，科技正在将防汛工作从"拼体力"推向"拼算力"。应急管理部明确提出，推动防汛保障从"被动响应"向"主动防控"、从"经验决策"向"智能决策"的根本性转变。这场转变的核心架构强调"空天地水工"一体化部署：天上有气象卫星与X波段相控阵雷达实现30米精度三维监测，空中有多载荷无人机沿河道巡航识别隐蔽险情，地面部署北斗毫米级位移监测仪，水下有无人船实时感知水情。对于水利工程管理者而言，尽早构建这套感知体系，是在极端天气频发背景下守住安全底线的必由之路。

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