1月9日，“智慧滇中引水”工程數(shù)字孿生試點系統(tǒng)上線，標(biāo)志著滇中引水工程在數(shù)字孿生建設(shè)的征程中，穩(wěn)健地邁出了堅實的第一步。
五大系統(tǒng)功能 筑牢全面建設(shè)數(shù)字孿生滇中引水工程基礎(chǔ)
推進水利工程數(shù)字孿生建設(shè)，是發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力、推動水利高質(zhì)量發(fā)展、保障國家水安全的重要路徑。作為數(shù)字孿生水利建設(shè)的關(guān)鍵部分，數(shù)字孿生調(diào)水工程對實現(xiàn)數(shù)字孿生國家水網(wǎng)建設(shè)意義重大。水利部、云南省政府先后出臺相關(guān)文件推動水利工程的現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型和升級。在此背景下，云南省滇中引水工程建設(shè)管理局（以下簡稱：省滇中引水建管局）緊緊圍繞“需求牽引、應(yīng)用至上、數(shù)字賦能、提升能力”的總要求，積極推進數(shù)字孿生建設(shè)工作。
記者從上線發(fā)布會獲悉，“智慧滇中引水”工程數(shù)字孿生試點系統(tǒng)（以下簡稱：試點系統(tǒng)）是滇中引水工程開展工程信息化建設(shè)工作的重要一環(huán)，選取水源泵站、隧洞、渡槽、倒虹吸等典型工程對象，開展滇中引水?dāng)?shù)字孿生試點建設(shè)。
試點系統(tǒng)的建設(shè)主要包含五個方面：一是開發(fā)水源泵站機電安裝管理系統(tǒng)，構(gòu)建基于BIM的機電仿真模型，試點機電BIM全生命周期管理模式，達到優(yōu)化施工工序、優(yōu)化現(xiàn)場資源管理、建立設(shè)備全生命周期臺賬，為運維階段提供數(shù)據(jù)支持的目標(biāo)。二是開發(fā)隧洞地質(zhì)風(fēng)險管控平臺，基于香爐山隧洞，通過建立高精度地質(zhì)BIM模型、實時采集隧洞圍巖信息并動態(tài)評價、集成地下水監(jiān)測數(shù)據(jù)和地質(zhì)超前預(yù)報等成果，進行地質(zhì)條件超前判斷、地質(zhì)風(fēng)險預(yù)報預(yù)警，為隧洞開挖地質(zhì)風(fēng)險管控、處置、動態(tài)設(shè)計提供數(shù)字化平臺和數(shù)據(jù)支撐。三是開發(fā)渡槽監(jiān)測仿真系統(tǒng)，基于積福村渡槽，試點渡槽智能建造管理，通過監(jiān)控造槽機移動、混凝土澆筑過程的變形，控制施工質(zhì)量和施工安全。四是開發(fā)鳳屯隧洞監(jiān)測分析系統(tǒng)，構(gòu)建涌水量預(yù)測模型，計算不同工況下的涌水量以及涌水量變化過程，達到隧洞施工期掌子面前方突涌水動態(tài)預(yù)測，為隧洞安全掘進提供支持。五是試點AR技術(shù)在工程中的應(yīng)用，基于小魚壩倒虹吸，利用增強現(xiàn)實技術(shù)，對小魚壩倒虹吸的建設(shè)過程進行仿真，通過AR技術(shù)展現(xiàn)真實效果，打造沉浸式體驗工程建設(shè)過程。
千里眼、順風(fēng)耳、智慧腦 為滇中引水施工增添智慧力量
數(shù)字孿生試點系統(tǒng)的運用，讓滇中引水工程仿佛有了千里眼、順風(fēng)耳和智慧腦，為基層施工現(xiàn)場減負(fù)增效添助力。
試點系統(tǒng)中1：1還原現(xiàn)場的數(shù)字孿生場景，基于場景對施工現(xiàn)場進行可視化的管理，仿佛一雙可以穿透地層的“千里眼”，提供了地下工程的可視化管理。讓地面工作人員可以實時查看施工所處工作面的進度、地質(zhì)條件，同步監(jiān)測數(shù)據(jù)，從而及時掌握現(xiàn)場的施工狀態(tài)。
試點系統(tǒng)中集成了預(yù)報預(yù)警模型，在施工過程中，依托模型計算可以判斷未來幾天施工工作面將會掘進到哪里，智能預(yù)測到可能會出現(xiàn)的涌水、塌方、巖爆等問題，當(dāng)存在的風(fēng)險達到預(yù)警等級指標(biāo)后，試點系統(tǒng)這個“順風(fēng)耳”就會及時通過短信和大屏發(fā)布預(yù)警信息，以便一線施工人員提前應(yīng)對和防范。
試點系統(tǒng)匯聚了大量案例和知識庫，當(dāng)發(fā)現(xiàn)前方存在地質(zhì)風(fēng)險時，系統(tǒng)“智慧腦”通過數(shù)據(jù)分析和案例參考，生成行之有效的處置建議和方案，指導(dǎo)前方的施工，保證施工安全，提高掘進效率。
“長距離深埋隧洞施工的地質(zhì)條件復(fù)雜，可能存在突泥涌水、巖爆、軟巖大變形及有害氣體等風(fēng)險，在施工過程中，地質(zhì)編錄形成的重要的現(xiàn)場數(shù)據(jù)，對準(zhǔn)確把握隧洞施工過程中的地質(zhì)條件變化起到了關(guān)鍵作用?！笔〉嶂幸ü芫纸ㄔO(shè)管理處副處長潘金鶴介紹，試點系統(tǒng)借助多源數(shù)據(jù)融合及先進的模型算法，能夠?qū)こ掏七M過程中潛在的風(fēng)險進行精準(zhǔn)預(yù)測，不僅實現(xiàn)了風(fēng)險的提前預(yù)報，還能針對不同風(fēng)險等級及時發(fā)出預(yù)警，預(yù)留充足時間采取有效措施，有效降低施工風(fēng)險帶來的負(fù)面影響，提高施工掘進效率。
除此之外，試點系統(tǒng)的運用還將減少基層工作人員的勘探量，大幅提升工作效率。“傳統(tǒng)方法需要地質(zhì)人員頻繁到開挖的掌子面進行地質(zhì)素描，系統(tǒng)集成隧洞圍巖實景三維建?？焖倬庝浖夹g(shù)后，工作人員不用頻繁到現(xiàn)場就可以實現(xiàn)快速數(shù)據(jù)收集，這樣不僅節(jié)約時間，數(shù)據(jù)也更準(zhǔn)確，大大提升了工作效能，真正意義上實現(xiàn)了提質(zhì)增效?！迸私瘊Q說。
滇中引水工程現(xiàn)已列入全國第一批數(shù)字孿生調(diào)水工程建設(shè)名單，依托水利及信息化領(lǐng)域的專業(yè)力量，省滇中引水建管局正全面且系統(tǒng)地規(guī)劃滇中引水工程數(shù)字孿生建設(shè)的方案、實施路徑及計劃。此次試點系統(tǒng)的成功上線，不僅為后續(xù)全面建設(shè)數(shù)字孿生滇中引水工程積累了寶貴經(jīng)驗，更為構(gòu)建具有云南特色的數(shù)字孿生水網(wǎng)，提供了極具價值的實踐范例。
下一階段，省滇中引水建管局將建設(shè)滿足工程運行期需求的智慧化調(diào)度數(shù)字孿生系統(tǒng)，通過集成高精度數(shù)據(jù)底板、數(shù)字模擬仿真引擎、水利知識引擎，打造與工程精準(zhǔn)映射、同步仿真運行的數(shù)字孿生空間，通過高效智慧的數(shù)字孿生平臺，實現(xiàn)對工程的精準(zhǔn)“畫像”，達成全過程數(shù)字化映射、智能化模擬與高效智慧調(diào)度。
文旅頭條融媒體記者 劉婭娟 文
云南省滇中引水工程建設(shè)管理局 劉婭娟 圖責(zé)編 張楠校對 劉榕杉審核 李元