数字孪生飞来峡日前正式上线试运行
为飞来峡装上“智慧大脑”

飞来峡水利枢纽数字孪生平台界面 本报通讯员 谭欣欣 供图
□本报记者 陈思杰 通讯员 罗子凡 段欣廷
珠江流域第二大水系北江上,坐落着广东省规模最大的综合性水利工程——飞来峡水利枢纽。
在这座北江关键控导工程,如何用“一张网”,囊括北江流域千余座外部监测站数据,进而实现掌控千里之外、调度分毫之间?日前,随着数字孪生飞来峡正式上线试运行,一场深刻的“数字变革”在这里悄然发生。
“预洪”更是“驭洪”
“不同于调水工程,以防洪为核心功能的飞来峡水利枢纽控制着北江73%的流域面积。此次数字孪生项目建设的核心任务之一就是强化预报、预警、预演、预案‘四预’功能。”粤海水务生产技术部副总经理张薇曾参与数字孪生东深供水工程的建设,但她却说,与数字孪生这位“老朋友”,在飞来峡需要有些“新面孔”。
流域面积广、监测点位分散、洪水场次集中且易产生较大洪水……面对北江流域防洪难点,实现延长洪水预见期与提高洪水预报精准度的有效统一,需率先解决数据底板的搭建。
系统开发过程中,团队接入了北江流域包含水文站、雨量站、水库站等1011座外部监测站数据,并整合自身463个大坝安全监测点、27座雨量水位站和152路视频监控信息。
“依托海量的数据接入,系统在数字流域中模拟洪水演进,对下游8个重点区域进行淹没预演。”张薇补充,“当前数字孪生飞来峡结合监测站点和气象预报可将洪水预见期延长至72小时,这也是本次项目的关键突破。”
“预洪”是为了更好“驭洪”,对于数字孪生飞来峡,更深刻的变化在于决策模式的革新。
迎战台风“桦加沙”时,恰逢数字孪生飞来峡刚刚“出生”。抱着试试的心态,研发人员将数据信息输入系统。根据预报信息,系统并未作出调度决策。
大家心中不免产生疑问,预报强度达16级的台风,怎么会不启动防洪调度?
台风过境后的实践证明,因风大雨量少,雨水情整体平稳,飞来峡水利枢纽无需启动防洪调度预案。看到结果,张薇这才松了口气。
围绕防洪调度,研发团队构建了“正向模拟—反向优化—正向验证”的智能闭环,可自动生成调度方案并实现方案迭代调优。
放眼全流域,数字孪生飞来峡覆盖范围超3.4万平方公里、网格精度达100米。
从趋势预测到机理仿真、再到综合诊断的全链条安全评估,飞来峡水利枢纽的防洪调度实现了从被动监测到主动预警、前瞻决策的根本转变。
“这些技术研发,使飞来峡在应对极端天气时,拥有了更前瞻、更科学的决策能力。”张薇说。
治水也是“智水”
走进位于飞来峡水利枢纽坝肩的调度室,屏幕上显示水库水位27.3米,渗流、应力应变等大坝监测数据也实时显示。
“春节前,飞来峡数字孪生调度室就能建成使用了,届时‘多屏联动’,飞来峡‘水利一张图’的应用会更加便捷。”粤海水务飞来峡公司副总经理江东奇说。
打开系统界面的开发端,江东奇满脸自豪:“这次数字孪生飞来峡系统采用了全国产化运行,从CPU(中央处理器)、操作系统到数据库,核心软硬件全部实现自主可控。”
基于数据安全的底座,数字孪生飞来峡部署了规模达420万个网格节点的精细化水利专业模型集群,涵盖产汇流、一维二维水动力等模型体系,共同构成一个科学精准的仿真决策平台。
以飞来峡水利枢纽为加强数据安全保障的“试验场”,粤海水务逐步构建完善的网络安全组织管理体系、安全技术体系和安全运营体系,努力构建全国产化、可复制、可推广的水利枢纽工程数字孪生模板和信息安全模板,更好提升珠三角水资源配置、乐昌峡水利枢纽等重大水利工程的运行管理水平。
当前,数字孪生飞来峡一期工程已基本建成。2026年,数字孪生飞来峡体系将逐步完善,二期工程计划通过完善“天空地水工”一体化监测感知系统,完成工程巡查、发电运行等业务功能模块,实现各项业务的全面提升。
“全国产化这条路要走、必须走,但不可否认的是,也面临着模型优化、参数调校等‘硬骨头’有待攻坚。”张薇坦言。
可以预见的是,随着数据的持续积累与模型的迭代优化,智慧水利与流域综合治理正逐步实现深度融合,飞来峡还将为广东省乃至粤港澳大湾区提供更加科学完善的数字孪生方案。
作者:陈思杰 罗子凡 段欣廷
责任编辑:王瑜
