近日，數(shù)字孿生萬(wàn)家寨各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)已經(jīng)按10月底的時(shí)間節(jié)點(diǎn)初步建成，這標(biāo)志著數(shù)字孿生萬(wàn)家寨2022年的主體工作基本完成。數(shù)字孿生萬(wàn)家寨項(xiàng)目包括數(shù)字孿生萬(wàn)家寨建設(shè)總體設(shè)計(jì)，太原、萬(wàn)家寨兩地機(jī)房、云平臺(tái)和運(yùn)管中心建設(shè)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與安全體系建設(shè)，數(shù)字孿生運(yùn)管平臺(tái)建設(shè)，業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)等建設(shè)內(nèi)容。自4月下旬項(xiàng)目開(kāi)建以來(lái)，項(xiàng)目專(zhuān)班倒排工期、掛圖作戰(zhàn)，強(qiáng)化過(guò)程管理，全力推進(jìn)各項(xiàng)工作，截至目前，數(shù)字孿生萬(wàn)家寨各項(xiàng)工作進(jìn)展順利，部分成果已正式投入試運(yùn)行。

數(shù)字孿生流域/工程建設(shè)是“十四五”期間智慧水利建設(shè)的重要內(nèi)容，萬(wàn)家寨水利樞紐作為黃河中游治理開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵性工程，被水利部列為11個(gè)數(shù)字孿生水利工程建設(shè)先行先試重點(diǎn)工程之一。地理空間數(shù)據(jù)與GIS分析技術(shù)作為數(shù)字孿生建設(shè)的重要基礎(chǔ)，在數(shù)字孿生萬(wàn)家寨建設(shè)中發(fā)揮了重要價(jià)值。

數(shù)字孿生工程建設(shè)路線主要包括構(gòu)建數(shù)據(jù)底板，充分共享模型庫(kù)、知識(shí)庫(kù)成果，利用應(yīng)用系統(tǒng)，在孿生引擎的驅(qū)動(dòng)下，發(fā)揮數(shù)字孿生水利工程的數(shù)字映射、智能模擬、前瞻預(yù)演作用。數(shù)字孿生工程建設(shè)的第一步就是盡可能獲取詳細(xì)且全面的工程區(qū)地理空間數(shù)據(jù)，建設(shè)數(shù)字化場(chǎng)景。以萬(wàn)家寨為例，數(shù)字化場(chǎng)景集成了流域范圍、影響區(qū)、庫(kù)區(qū)、壩區(qū)、壩體構(gòu)筑物等不同區(qū)域、不同尺度的地形、影像、傾斜模型和BIM模型數(shù)據(jù)，通過(guò)數(shù)據(jù)的融合、可視化仿真等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了物理工程實(shí)體的數(shù)字化仿真模擬。數(shù)字孿生的應(yīng)用體現(xiàn)在對(duì)防洪的“四預(yù)”（即預(yù)報(bào)、預(yù)警、預(yù)演、預(yù)案），在防洪應(yīng)用中，依托空間量測(cè)、疊加分析、柵格計(jì)算等GIS空間分析技術(shù)開(kāi)展的降雨等值面分析、洪水計(jì)算結(jié)果升維、淹沒(méi)損失計(jì)算等功能，充分驗(yàn)證了GIS技術(shù)在數(shù)字孿生業(yè)務(wù)應(yīng)用中的不可替代作用。

尤其是基于水陸DEM的沖淤分析技術(shù)在萬(wàn)家寨庫(kù)區(qū)管理中發(fā)揮顯著作用。萬(wàn)家寨位于黃河中游，泥沙淤積對(duì)萬(wàn)龍水庫(kù)的運(yùn)用造成了嚴(yán)重影響，每年萬(wàn)家寨公司都要制定嚴(yán)密排沙運(yùn)用方案，定期開(kāi)展調(diào)水調(diào)沙工作，如何評(píng)估排沙運(yùn)用效果，尚未找到較為直觀、定量的技術(shù)手段。數(shù)字孿生萬(wàn)家寨項(xiàng)目組成員創(chuàng)新性提出一種基于水陸DEM的沖淤分析技術(shù)解決了該項(xiàng)難題。該技術(shù)通過(guò)模擬萬(wàn)龍庫(kù)區(qū)連續(xù)的水下地形，與陸上DEM拼接形成水陸DEM，集成GIS平臺(tái)的數(shù)據(jù)裁剪、柵格統(tǒng)計(jì)、地形渲染等分析技術(shù)制作沖淤暈渲圖，并進(jìn)行沖淤計(jì)算，不僅實(shí)現(xiàn)了沖淤情況的直觀展現(xiàn)，也實(shí)現(xiàn)了沖淤量和沖淤面積的定量計(jì)算，在定性和定量分析排沙運(yùn)用效果方面起到較好的支撐作用，為庫(kù)區(qū)管理及運(yùn)行維護(hù)提供直觀、可靠的科學(xué)依據(jù)。

目前，在以信息化帶動(dòng)水利現(xiàn)代化的發(fā)展趨勢(shì)下，GIS在水利行業(yè)的應(yīng)用無(wú)處不在。在數(shù)字孿生萬(wàn)家寨項(xiàng)目的具體實(shí)施中，GIS不僅提供集成的數(shù)據(jù)底板、參照基準(zhǔn)和位置服務(wù)，還將地理空間信息理論方法與實(shí)際生產(chǎn)結(jié)合，提供了強(qiáng)大的空間分析能力，極大地推動(dòng)GIS在水利工程中的應(yīng)用。不遠(yuǎn)的未來(lái)，GIS定會(huì)在數(shù)字孿生水利領(lǐng)域更加彰顯其不可替代的價(jià)值和重要性。（黃河萬(wàn)家寨水利樞紐有限公司：呂軼斌 黃河勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司：楊婷婷）