为积极响应国家数字孪生水利建设的战略部署,广州市水务局按“分类推进、全域协同”原则,系统推进了广州市数字孪生工程、数字孪生流域和数字孪生水网建设。目前,花都、南沙已取得阶段成效,实现“物理实体运行”到“孪生数字镜像”的有效融合。
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流域防洪治理新模式:花都区构建“天地水工”一体化数字体系
花都区以现代化水库运行管理矩阵建设为切入点,率先建成覆盖全区49座水库的立体化数字孪生体系,为区域水网装上“智慧大脑”。该体系以高精度“数字底板”为基础,融合遥感影像(DEM 4.5米、DOM 5公分)、地理信息、水文气象等多源数据,真实映射水库及流域物理空间。通过部署98处物联网水位站、45套AI视频监控、12座自动化雨量站及无人机、无人船、水下机器人等“天、空、地、水、工”全域感知设备,实现了对雨情、水情、工情的全天候、全要素动态采集与秒级回传(延迟<3秒)。
依托强大的数据底盘与感知网络,花都区重点开发并应用了洪水预报、水库调度、溃坝分析等一批水利专业模型,并创新引入AI大模型(DeepSeek)服务,赋能知识库培训与数据分析。搭建的矩阵管理平台具备完善的“预报、预警、预演、预案”功能,可实时展示水雨情、模拟洪水演进、自动生成人员转移方案;建立分级预警机制,通过“一键式定制化服务”模板,平台能够根据业务场景(如防洪调度)自动拉取数据、调用模型、生成方案,极大提升了应急响应与决策效率。这一体系不仅实现了从“经验判断”到“科学诊断”、从“局部排查”到“全域覆盖”的转变,更形成了可复制推广的“八个一”典型经验,为中小型水库群智慧化管理提供了“花都样板”。
花都区现代化水库运行管理矩阵平台界面
芙蓉嶂水库溃坝风险推演模型
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引调水工程智慧运营新标杆:数字孪生赋能珠三角水资源配置工程
作为国家水网骨干工程,珠江三角洲水资源配置工程(下称“珠三角工程”)在建设之初便同步规划数字孪生系统,开创了国内引调水工程“物理与数字同步建设、同步应用”的先河。其数字孪生体系以“像起来、动起来、用起来”为目标,构建了涵盖宏观(全线)、中观(泵站、隧洞)、微观(设备)、零件级四个层级的全要素、全生命周期“数据底板”,并融合了BIM、GIS、实时监测与业务管理数据。
数字孪生鲤鱼洲泵站模型底板
珠三角水资源配置工程充排水预演
花都区、南沙区数字孪生水利建设的成功实践,有效提升了区域水情监测、预报预警、工程调度与应急管理的精细化智能化水平,为流域与水网的系统治理提供了创新技术路径和科学决策支撑。这一智慧治水新格局的构建,有力推动了广州市乃至粤港澳大湾区水务治理体系与治理能力的现代化进程。