編者按：

       山有百藏而不言，水潤萬物而不語。數字孿生是智慧水利建設的核心與關鍵，是實現水利領域高質量發展的必由之路。我院始終以數字化、網絡化、智能化為主線，以數字化場景、智慧化模擬、精準化決策為路徑，積極探索水利管理的智慧方案。以承擔周公宅水庫、皎口水庫業務為契機，我院積極構建現代化水庫運行管理矩陣平臺，進一步實現全要素動態實時暢通信息交互和深度融合，拓展“四全”為“四預”，賦能“治水”變“智水”，實現水利管理業務的工作新場景的全覆蓋、全要素、全天候和全周期，綜合提升水庫安全管理和聯合調度水平，努力尋求智慧水利的新突破，得到水利部媒體專題報道。

周公宅水庫、皎口水庫以現代化水庫運行管理矩陣先行先試工作為引領，數字賦能水庫安全管理和聯合調度，促進防洪更安全、管理更精細、技術更先進、制度更完善、效益更充分。

周公宅水庫、皎口水庫坐落于寧波市甬江流域鄞江上游，是兩座梯級串聯的大（2）型水庫，在保障寧波城市供水、甬江流域防洪和下游灌溉、生態安全中發揮著重要作用。兩座水庫每年向寧波城區提供1.5億方的優質水資源，為寧波電網貢獻5000萬度電量，通過水庫聯合調度，下游河道防洪標準達到20年一遇，先后通過水利部水庫標準化管理評價、榮獲全國文明單位等多項榮譽。

寧波率先打造試點水庫的現代化水庫運行管理矩陣四大業務應用場景，在周公宅水庫、皎口水庫數字孿生工程基礎上，以“四全”管理為導向、“四制（治）”體系為保障、“四預”措施為手段、“四管”工作為路徑，從四全管理——四制體系——四預措施——四管工作鏈路出發，全面提升水庫運行管理精準化、信息化、現代化水平。

 

推進“四全”管理

打造“安全醫生”

皎口水庫運行管理矩陣平臺“四全”管理頁面

       整合兩座水庫及下游區間的全要素信息，基于GIS在線地圖，構建高精度流域可視化模型，模擬復刻“虛擬周公宅水庫、皎口水庫”，將水庫工程、自然地理、監測站點、保護對象等分布情況統一集成展示；利用無人機、GNSS北斗衛星、大壩安全監測、水雨情遙測、視頻監控等感知設備，構建“天空地水工”一體化的立體監測體系，實時同步雨水情、大壩安全監測、監控視頻等信息；全面掌控流域上下游各類要素，建立安全評價閾值模型，實時分析水庫運行管理安全狀態，24小時在線“體檢”，實現管理的全覆蓋、全要素、全天候和全周期。

周公宅水庫大壩安全監測頁面

 

 

完善“四制（治）”體系

打造“制度導師”

周公宅水庫運行管理矩陣平臺“四制（治）”體系頁面

 

將水庫運行管理歷史數據和各類制度預案實行結構化、模塊化拆解，將水庫現有管理單位、管理體制、專業化管護、物業化事項、經費管理、法律法規、監督檢查、責任人及培訓計劃等信息進行數字化存檔和展示，構建可視化的運行管理數據底座，為完善體制、健全機制、強化法制和落實責任制提供數字支撐。利用AI人工智能技術，實時獲取各類運行管理信息，為管理人員快速查詢和開展技能學習提供高效的技術支撐。

周皎全景監測監視模塊臺風知識庫

 

強化“四預”措施

打造“調度專家”

周公宅水庫運行管理矩陣平臺“四預”措施頁面

 

入庫1800多場歷史臺風信息，通過臺風路徑相似度匹配，獲取歷史臺風周公宅水庫、皎口水庫庫區降雨網格化數據，為預報和調度決策提供參考。建設鄞江流域產匯流模型、梯級水庫聯合調度模型和水庫下游一二維耦合水動力模型，通過水庫調度對下游防洪影響的正向預演，以及對上游庫區淹沒和大壩自身安全的逆向推演，動態推薦多目標優化調度方案，有力支撐水庫從前期預泄、中期錯峰到后期攔蓄的全過程調度決策。將傳統的各水庫獨立預報的流程進行重塑，實現兩座水庫工作人員在同一平臺上協同操作、實時計算與快速分析，聯合預報調度方案的制定時間從原先的10分鐘縮減至目前的1—2分鐘，顯著提升了洪水預報效率。同時，周公宅水庫、皎口水庫高精度的洪水預報，為寧波市甬江流域一體化調度提供較為精確的上邊界條件，提高了下游平原河網的洪水預報精度，在近年的流域防洪中發揮了很好的實戰作用。

以“煙花”臺風為預演方案的洪水仿真預演過程

 

 

加強“四管”工作

打造“運行管家”

周公宅水庫運行管理矩陣平臺“四管”工作頁面

 

圍繞水庫及時除險、定期體檢、強化維護及保障安全，全面推行水庫設施設備元素化和運行管理任務清單化，呈現水庫在安全隱患、危險源、安全體檢、安全鑒定、維修養護、庫區監管、調度運用、安全防范、劃界權屬及應急保障等各方面的工作成果。依托BIM仿真建模，精細化管理各類建筑物及重要設備資產，建立設備主人制，明確管理責任。運用目標管理工作模式，落實任務、責任、目標、措施“四張清單”，定期檢查考核，強化管理績效。

皎口水庫設備信息

 

 

來源：中國水利 智慧水利研究院

編審：綜合部