云“筑”大坝 孪生古贤
□本报记者 葛家诺 宋雨恒
黄河奔涌,滚滚东流;晋陕峡谷,壁立千仞。在河畔忙碌的工程建设现场之外,另一座“大坝”正在“云端”成形——数字孪生古贤工程与黄河古贤水利枢纽实体工程同步推进。
作为水利部智能大坝建设试点,古贤工程按照“急用先行”原则搭建数字孪生体系,如今建设期数字系统已上线运行。
云上“筑”坝
打开古贤工程的数字孪生系统,一座架构清晰的“云端大坝”出现在眼前。
整套系统采用三层结构搭建。其中,最上层聚焦业务应用,部署决策支持、质量管控、智能隧洞管控等12个业务模块;中间层为技术支撑层,以依托BIM(建筑信息模型)、GIS(地理信息系统)两大可视化底座为核心,叠加电子签章、工程知识库、数据中台等通用服务;底层则筑牢感知与算力基础,布局“天空地水工”一体化监测感知系统、通信网络和算力中心等基础设施。在此基础上,工程还延伸出数字化交付、业财融合、清风古贤三个特色系统。
决策支持系统是整个体系的“大脑”,它将现场管理要素整合为人员、车辆、环境、视频4个板块,为数字孪生场景提供实时感知基础。
1500余套定位设备覆盖所有在岗人员与作业车辆,让轨迹清晰可见;隧洞施工环境中需要监测的10种有害气体,实现24小时实时感知,联动风机自主排风;222路监控与可视化广播打通全工区,608个安全监测点位全天候值守;无人机每日2次自动巡航,覆盖高陡边坡、高危采空区等人工巡查盲区,远程识别违规施工行为,补齐现场管控短板。
在工程建设期,质量管控是数字孪生系统的重点应用方向。古贤工程正在推进数字档案馆建设,为3万余个单元工程逐一建立数字化档案——设计图纸、隐蔽验收影像、监理举牌记录、原材料质检报告、混凝土浇筑温度等资料,一应俱全。
未来,这些档案将与BIM模型联动挂接,点开模型任意部位,即可调取对应电子资料,实现全流程可追溯。系统采用电子签章确保资料不可篡改,待工程建成后,可实现一键数字化交付。
“破壁”生长
推进数字孪生建设,要勇于自我革新。
黄河古贤水利枢纽有限公司总工程师刘庆亮对此深有感触:“当年从图板画图转到计算机画图,大家适应了很久。现在智能建造也一样,大家也还在摸索。”
古贤工程的智能隧洞已实现“设备进洞,人在洞外”的远程操控,但推广之初,一线工作人员普遍不适应。为此,古贤工程将信息化团队配置、智能监测设备配备、系统填报等数字化要求明确写入合同,在履约检查中刚性落实,同时加大一线操作人员技能培训力度。
经过磨合,各参建单位的数字化意识和应用能力已有明显改善。“新事物推进总要有一个过程,但再难也要推下去。”刘庆亮说。
“水利领域的数字孪生和通用互联网产品的逻辑截然不同。”古贤公司信息化部专员宋汉振说,“互联网产品面向大众通用需求研发,而不同水利工程的环境条件、业务场景、管控重点差异很大,数字孪生系统必须贴合每个工程的专属业务流程。”
宋汉振参与了数字孪生古贤工程从方案设计到搭建投用的全过程。他的岗位兼具系统设计和产品经理职能,核心工作是深挖一线业务需求、输出设计方案,再由黄河勘测规划设计研究院与华东勘测设计研究院组成的联合体转化为代码落地。这一过程,需要水利专业知识和信息技术的深度融合。
“水利行业推进数字孪生,非常需要同时精通水利专业知识与信息化技术的复合型人才。”宋汉振说。接受采访时,他刚刚结束水利部卓越水利工程师培养工程(第二期数字孪生水利班)为期一年的三段式培训。
“培训让我沉下心,更关注底层基础数据、传输链路、硬件运维这些细节。”宋汉振感慨,“脚踏实地,才能仰望星空。”
黄河古贤水利枢纽有限公司董事长刘定友对古贤工程的数字孪生建设有更长远的期待。古贤工程面临的难题不少——红层地基上建设超高碾压混凝土重力坝,超大规模混凝土浇筑,65公里超远距离骨料运输皮带线,超高水头高含沙水流抗磨蚀。这些难题的破解,都离不开数字模拟和智能建造的支撑。
岩壁间,大坝渐高;“云端”上,孪生渐成。数字孪生古贤工程与实体工程一道,正在黄河岸边生长。
来源:中国水利报 2026年9月5日
作者:葛家诺 宋雨恒
责任编辑:宋雨恒
