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洪水演进数字孪生模拟夜景
预报 FORECAST · 预警 WARNING · 预演 REHEARSAL · 预案 PLAN

水利数字孪生
"四预"能力落地

对标水利部"具有'四预'功能的智慧水利体系"顶层设计,以 BIM、GIS、倾斜摄影构建数字底板, 耦合实时监测数据与水文水动力模型,打造防洪四预与水资源调度四预两大业务应用。

What is 4P

什么是"四预"

Forecast · Warning · Rehearsal · Plan

"四预"即预报、预警、预演、预案,是水利部推进数字孪生水利建设的核心功能定位。四个环节相互关联、层层递进,共同构成智慧水利的安全防线。

01

预报

Forecast
基础和起点

通过数学模型对降水、水位、流量、径流等水安全要素进行预测预报,提高预报精度、延长预见期,为防御工作赢得时间。

02

预警

Warning
前哨

将预警信息直达水利工作一线与社会公众,为工程巡查、工程调度、人员转移等应急响应措施提供指引。

03

预演

Rehearsal
关键手段

在数字孪生场景中对调度过程进行模拟仿真:正向推演风险形势和影响,逆向推演工程安全运行的限制条件。

04

预案

Plan
落地保障

对预演方案进行影响评估与优化比选,形成调度预案,明确调度机构、权限及责任,支撑响应执行。

Business Line 01

防洪四预 · 保安全

Flood Control 4P

面向水库、河道与山洪灾害防御场景,构建"降雨—产流—汇流—演进—调度"全链条模拟体系,让每一次调度决策都有据可依。

预报
来水预报 · 算得准、看得远依托上游雨量站、水位站与气象信息构建降雨流量关系模型,滚动预报入库流量与库水位变化趋势,为调度决策赢得时间。
预警
安全预警 · 报得快、达得到水位、库容、流量实时监测,超汛限自动告警;预警信息分级触达,联动短信与无线预警广播,直达一线责任人与受影响公众。
预演
水情预演 · 推得出、比得了模拟洪水演进全过程,对不同下泄流量与闸门启闭组合进行多方案推演,直观对比调度效果,降低"试错"成本。
预案
险情预案 · 定得优、落得下基于预演结果对多方案进行影响评估与比选,优化调度预案,明确责任机构、响应流程与转移路线。
FLOOD 4P 水库防洪四预系统界面

防洪四预系统:来水预报(降雨/流量关系)、安全预警、水情预演、险情预案一体化入口

Business Line 02

水资源调度四预 · 保供水

Water Resource Dispatch 4P

面向灌区供水与水资源统一调度场景,围绕"来水—需水—配水—用水"闭环,让每一方水都流向最需要的地方。

DISPATCH 4P 水资源调度系统界面

调配水预演:按时间区间预演轮灌计划,灌溉进度与水头水动力模拟实时联动

预报
来水预报 · 需水预报,水账算得清预测水库来水与渠道过流能力;结合作物种植结构与气象蒸散发,预测各片区灌溉需水量与需水过程。
预警
用水预警 · 用水管得住取水许可水量、已用水量动态比对,超计划用水自动预警;计划水量、完成总量、供水进度实时掌握。
预演
调配水预演 · 水头水动力模拟按日期区间预演轮灌计划,模拟各渠系配水全过程与沿程水位、流速、流量变化,支撑输水计划优化。
预案
供水计划 · 计划定得实生成各片区配水顺序、时间与水量,预演通过后按计划执行,进度实时回流,形成"计划—预演—执行—反馈"闭环。
Model Engine

预报模型与水动力模型

Forecast & Hydrodynamic Models

"四预"的算力核心:以来水预报、需水(缺水)预报模型算清水账,以水动力模型与水资源平衡分析支撑预演与调度决策。

来水预报模型

来水预报模型

基于降雨流量关系与上游水雨情,滚动预报入库流量与来水过程,为防洪调度与蓄水计划提供依据。

缺水预报模型

缺水预报模型

结合需水预测与可供水量,提前识别供水缺口与时段,为水资源调配与抗旱预案争取主动。

水动力模型

水动力模型

模拟水流在渠道/河道中的演进过程,输出沿程水位、流速、流量变化,支撑调配水预演与闸门调度。

水资源平衡

水资源平衡分析

对来水、需水、蓄水、耗水进行平衡计算,通过多方案比选优化水资源配置,支撑调度预案编制。

Digital Foundation

数字孪生技术底座

BIM + GIS + Photogrammetry + IoT

三类空间数据 + 一张感知网,构成数字孪生的"数字场景";水文水动力模型与人工智能模型驱动"数字场景"动起来、算得准。

BIM

建筑信息模型

大坝、闸门、泵站等水工建筑物精细化模型,构件级信息挂接,建设期数据直接服务运行期。

GIS

地理信息系统

流域/灌区电子底图,DEM 高程、专题图层、实时等值分析与坐标纠偏,支撑空间化业务应用。

3D

倾斜摄影实景三维

高精度实景地形地貌,与 BIM、GIS 无缝融合,构建高保真数字底板。

IoT

物联感知网络

雨量、水位、流量、闸位、位移、渗压、渗流、视频多源监测数据实时接入,虚实同步。

COCKPIT · 综合态势驾驶舱 水库数字孪生驾驶舱

综合态势驾驶舱:水库水情、大坝安全、灌区概况、水资源使用、监测站在线率一屏统览

Live Tour

数字孪生界面巡览

Twin Live Tour

拖动切换,查看综合态势、防洪四预、水资源调度与各类预报/水动力模型界面。

把洪水预演交给系统,把决策留给人

防洪四预 · 水资源调度四预 · 综合态势驾驶舱,为您的工程装上"数字分身"

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