水網智慧化調度全國標桿，如何煉成？

2026-05-08 11:51:59來源：浙江水利關鍵詞：智慧水務數字孿生水網閱讀量：30942

導讀：數字孿生浙東區域水網是2023年水利部首批數字孿生水網建設先行先試項目，以物理水網為基礎，運用數字孿生技術全棧國產化開發，通過構建一系列水利專業模型，實現了對浙東區域開放式復雜平原河網的精準映射與科學調度。

　　在2026數字中國創新大賽·信創賽道全國總決賽中，浙江省水利廳和浙江省錢塘江流域中心報送的“全鏈自主可控的數字孿生浙東區域水網”項目榮獲三等獎，成為浙江省唯一獲得決賽獎項的項目。數字孿生浙東區域水網是什么？它有哪些關鍵核心技術和功能？一起關注~

　　一給浙東區域水網裝上“神經末梢”

　　浙東引水工程是習近平總書記親自部署、親自推動的重大水資源配置工程，也是我省有史以來跨流域跨區域最多、引調水線路最長、投資規模最大的工程。2021年全線貫通，多年平均引水量8.9億立方米，惠及浙東地區18個縣(市、區)1750多萬人口。

　　數字孿生浙東區域水網是2023年水利部首批數字孿生水網建設先行先試項目，以物理水網為基礎，運用數字孿生技術全棧國產化開發，通過構建一系列水利專業模型，實現了對浙東區域開放式復雜平原河網的精準映射與科學調度。

　　在物理空間，多波束、傾斜攝影等技術完成了對浙東引水工程73平方公里水下及兩岸地形的采集，2103處感知點位實時監測水位、水質、流速、流量、墑情等關鍵數據，相當于給浙東區域水網裝上“神經末梢”，實時匯集第一手數據。

　　在虛擬空間，16個國產水網專業模型、4大核心關鍵技術協同發力，織起一張覆蓋6000平方公里、串聯7000多條平原河道的智慧區域水網。通過平臺駕駛艙，蕭山樞紐等4大取水口引水條件實時可見，15個河區的生活、農業、工業、生態取水動態盡在掌握，各河區的水位、可調蓄水量、保供天數、納蓄能力一屏統覽。

　　更關鍵的是，通過數字化手段，數字孿生浙東區域水網實現了“虛實結合”。系統通過遙感、北斗、測雨雷達、無人機監測的水雨情數據深度融合，共享工業用水、生態環境等跨部門信息，為實現具有預測、預報、預警、預案功能的系統打下了堅實基礎。

　　二從“經驗研判”向“智能調度”

　　數字孿生浙東區域水網立足供水、排澇、航運、生態四大核心使命，謀劃覆蓋日常、干旱、洪澇、生態、工程應急、突發水污染處置等六大應用場景的調度格局，實現不同場景下調度方案的快速生成、比選與優化，服務保障300萬畝農田灌溉、547個工業取水口取水、舟山大陸引水和10個應急取水口的生活取水，兼顧水環境改善、運河通航等重大民生保障場景。

　　不同于單一水庫或封閉管道，平原河網“牽一發而動全身”。系統最核心的突破，就是立足河網密布、河道縱橫、水文條件復雜的實際，研發了復雜河網地區的水資源調度耦合模型系統，將河網水系進行系統概化，把人工閘泵調控規則化、算法化，構建了從“降雨預報-匯流預報-供水預測-需水預測-水量平衡-水資源調配-輸水過程模擬-調度方案生成”的全鏈條模型鏈。

　　系統每天上午定時自動計算“當前調度方案”“控運方案”“不引水方案”三種情況下未來7天的水網狀態，為當日調度決策提供研判依據。一旦某河區缺水，系統會啟動“正向-逆向-正向”推演，即先正向模擬缺水影響，再逆向反算補水量，最后正向生成具體閘泵操作指令，從而對調度方案進行及時調整。

　　這一功能在抗旱保供、農業灌溉、防洪防臺等方面大顯身手：

　　2023年11月浙東旱情期間，系統預判湯浦水庫僅剩10天供水量并提前預警，通過多方案預演優選蕭山樞紐以50m³/s流量引水、多工程聯合調度，1天左右恢復紹興水網至4m高水位，連續科學調度98天，從河道引取生活用水1.06億m³，有力保障了沿線生活、生產、生態用水，滿足了百姓春節用水需求。

　　2024年8月，受長期高溫少雨影響，余姚10萬畝農田的灌溉遭遇困境。系統通過多方案比選，敲定“南北均衡引水方案”，成功保障了晚稻秧苗及玉米等農作物的灌溉需求，守住了農業生產底線。

　　2025年7月臺風“竹節草”防御工作中，系統依托精準潮位預報技術提前6天作出停引決策，結合降雨預測提前3天給出預泄建議，最終實現浙東區域平均納蓄降雨能力超200mm，有效減輕了姚江流域的防臺壓力，筑牢了防汛安全防線。

　　除“開放式復雜平原河網的水資源調度耦合模型”外，項目還有其他三項關鍵技術，一起來看看！

　　01 強潮河口引水條件預報技術

　　河口潮位與含氯度是浙東引水頭部工程蕭山樞紐的重要引水指標，預報難度巨大。針對錢塘江強涌潮、高含沙量、河床劇烈變形的獨特復雜性，項目構建了錢塘江河口區域含氯度(咸潮)預報模型，模擬鹽水入侵過程，實現貼合實際的中長期含氯度預報；同時構建了基于深度學習的潮位預報模型，將預報時間窗延長至7天，并在長預見期內保持較高精度。潮位與含氯兩大關鍵要素預報同步提升，為沿江取水口提供關鍵決策依據。

　　02 平原河網水質預演技術

　　項目構建了覆蓋浙東河網的精細化一維水質模型，可對突發水污染場景下的污染物擴散進行預報。它結合異步計算與渲染技術，可實時、流暢地將復雜的污染物擴散過程進行動態可視化演示。基于模擬結果，系統自動分析并智能生成攔截位置，為決策者提供用戶可靈活配置調度方案，實現污染事件從被動應對到主動預演的轉變。

　　03 水網樞紐工程健康狀態評估模型技術

　　水網樞紐工程健康狀態評估模型技術，推動樞紐工程從“事后維修”向“預見性維護”轉變。以浙東引水蕭山樞紐為例，其依托該模型布設了549個測點，在實時采集數據的基礎上，融合機組、金結等多維度算法得出健康評分，可對未來1-7天的機組健康趨勢進行研判，提前發現隱患。

　　三日常管理調度閉環

　　浙東區域水網以數字化打破傳統管理瓶頸，不僅將用水統計、效益分析等日常業務進行了規范化整合，還將調度執行的每一個環節都納入閉環管控。

　　調度方案確定后，多部門可在線開展會商且全程留痕；會商達成一致，系統一鍵生成帶電子簽章的調度令直達一線；指令下達后，實時監測閘站運行數據，一旦出現偏差超標，系統自動報警。“方案-會商-指令-執行-反饋”的全流程數字化讓治水指令落地有聲、全程可溯。

　　更值得一提的是，借助系統的幫助，核心樞紐工程的應急能力得到了顯著提升。在應急演練方面，依托數字孿生平臺和省地聯動機制，演練模式實現了實戰化創新，可在“調度會商-確定方案-執行檢查-查看效果”的標準流程下進行多種方案的模擬與閉環驗證，切實錘煉了應急本領。同時，系統搭建的一體化應急模塊能夠精準應對極端干旱、突發水污染等各類緊急狀況，穩穩筑牢了應急防線，有效提升了抵御風險的能力。

　　“全鏈自主可控的數字孿生浙東區域水網”項目孕育了豐碩的理論與技術創新成果：斬獲8項新型專利、12項軟件著作權，發表5篇專業論文，并制定了3項標準規范。項目全面實現了供水、水質與工程安全的預報、預警、預演、預案“四預”核心功能，成功為全國閘泵站的智慧化管理提供了可復制的實踐范式。這不僅為水網的智慧調度探索出了一條清晰的工作路徑，更為全國水網建設貢獻了寶貴的國產化模型系統范本。