皂市水库特大洪水泄洪与行洪障碍物排除抢险应急演练’科目，首次利用数字孪生江垭皂市平台建设成果……保障了演练科目的顺利开展，有力提升了防洪‘四预’智能化水平。”6月14日，长江科学院收到了来自澧水公司的感谢信，肯定了长江科学院研发的数字孪生江垭皂市平台在长江委2023年水库防汛抢险应急演练中发挥的重要作用，并感谢长江科学院一直以来对数字孪生项目的高度重视和大力支持。

　　据了解，本次演练由澧水公司承办，长江委长江科学院、网信中心参加演练，长江委相关部门和单位，湖南省水利厅、常德市水利局及石门县政府有关负责人观摩演练。演练首次利用数字孪生江垭皂市平台建设成果，为水库防汛调度智慧化决策提供了重要技术支撑，保障了演练科目的顺利开展，使得演练更加贴近实战、更好服务实战。

数字孪生江垭皂市平台在防洪演练中初显成效

算据支撑——建设多维立体感知数据底板

　　为实现澧水流域及江垭、皂市两个大型水利工程全要素数字化映射，长科院数字孪生团队利用无人机采集江垭、皂市大坝及上下游河段的倾斜摄影、数字正射影像、数字高程模型，利用无人船及多波束测量澧水干流、溇水、渫水等重点河段水下地形，升级改造江垭皂市雨水情监测系统、大坝安全监测自动化系统与视频监控系统，制作江垭、皂市大坝枢纽工程高精度BIM模型，夯实了数字孪生平台的数据基础，创新实现了“天-空-地-水”多维立体感知体系，初步建成了澧水流域L2级和江垭皂市工程L3级数据底板。同时，利用GIS+BIM+UE技术，构建了水库库区及大坝下游河道实景三维数字化场景，实现对物理流域与工程的数字化映射，为防汛应急演练数字化场景构建提供了完备的算据支撑。

澧水流域L2级数据底板（点击播放视频）

算法保障——构建防洪调度智能模型库

　　数字孪生江垭皂市平台融合机理模型和智能优化算法，构建一系列多维水文、水动力和工程调度模型，精准实现“降雨—产流—汇流—调度—演进”全过程模拟，为防洪“四预”业务应用提供了关键的模型支撑；综合运用数理统计、结构计算与机器学习算法，构建汛期工程安全监测分析-预测-预警-评价全链条专业模型，有效提升特大洪水等极端工况下的工程安全监控预警能力。其中，长科院自主研发的澧水流域干支流大范围一维洪水演进模型和重点城镇洪水淹没二维模型，可稳定适应山溪洪水陡涨陡落运动特性，精细刻画河道、堤坡和城镇建筑物的空间地貌特征，准确模拟河道行洪、洪水漫堤、城镇淹没、滞洪退水全过程；同时采用分布式并行加速算法，1天洪水过程计算耗时仅秒级，洪水预演结果即刻生成。通过水库防洪调度、河道洪水演进、城镇洪水淹没等防洪兴利模型的组件式耦合，可完成多场景灵活构建，实现在线计算快速推演，极大提升预报调度预演一体化的时效性和精准度，为特大洪水调度应急演练提供了专业的算法保障。

库区和坝下游洪水演进模拟（点击播放视频）

智算行洪——支撑应急演练会商决策

　　此次应急演练，面向特大洪水和行洪障碍物排除，以数字孪生江垭皂市平台为载体，以防洪兴利调度和工程安全分析预警两项智能业务应用为核心，综合运用实时监视预警、洪水预报调度、预演模拟仿真、效益风险评估、协同指挥调度、监测自动化巡测、工程安全性态评估、无人机及智能安全帽巡检等多项功能，模拟推演特大洪水防御全过程，实现物理空间与数字空间虚实交互，提高了汛期工程运行的安全性、效率性和可持续性。此次演练中数字孪生平台的实时化感知、精细化预报、精准化推演，为水库防汛调度智慧化决策提供了重要技术支撑。

大坝安全分析预警（点击播放视频）

水库泄洪和调度指挥（点击播放视频）

　　下一步，长科院将持续按照“需求牵引、应用至上、数字赋能、提升能力”要求，继续优化完善数字孪生江垭皂市平台，提升水库防洪度汛的数字化、网络化和智能化水平，全力推进数字孪生流域和工程建设先行先试工作，以数字赋能助力智慧防汛，全力保障水库防洪安全，助力新阶段澧水流域水利高质量发展。