5G数字孪生赋能湖北最大灌区，漳河实现智慧水利管理
5G数字孪生赋能湖北最大灌区，漳河实现智慧水利管理
近日，湖北省漳河工程管理局凭借“湖北漳河AI+5G数字孪生灌区建设新技术与实践”项目，在第七届“绽放杯”5G应用征集大赛湖北区域赛决赛和“ICT中国（2024）案例征集与发布”活动中双双斩获一等奖。这一成就不仅体现了漳河灌区在智慧水利建设方面的领先地位，更为全国数字孪生灌区建设提供了可借鉴的经验。
漳河灌区位于湖北省江汉平原西北部，地跨荆门、荆州、宜昌三市，是湖北省最大灌区、全国九大灌区之一。灌区设计灌溉面积260.52万亩，现有耕地面积438.82万亩，是湖北省重要的商品粮基地之一。然而，由于灌区渠道众多，水系错综复杂，闸控单元多，灌溉时无法全面把控水流环境，对精准调水需求迫切。
为解决这一难题，中国移动湖北公司运用“连接+算力+能力”建设一云一池两平台、5G+智能闸控平台、5G+智能感知体系、灌区可视化运行舱，实现漳河灌区智慧孪生。“一张图”在线监测，“一张网”统一调配，从粗放灌溉到精准调度，数字孪生让灌区供水更高效。
据介绍，湖北移动通过建设灌区信息化基础云、数据资源池、应用支撑平台、智慧使能平台，为智慧灌区提供计算和存储能力、基础组件和公共服务能力，利用专业模型通用算法等支撑上层智能应用。目前，漳河灌区已建成一张覆盖全灌区的通信网，同时利用智能终端和光纤、5G网络技术，建设取水、供水、灌溉、排水等自动控制体系，实现骨干渠道灌排闸门现场及远程自动控制和远程监测，达到计划配水、精准灌溉，高效利用水资源目标。
“基于信息化成果，灌区实现了灌溉工程安全运行可视化管理、水利工程安防管理、违规行为劝阻、设备运行状态可视化监测。同时还初步构建了符合灌区的水资源调配、水旱灾害防御等多项数字化应用场景模型，对灌区各项工作进行数字映射、综合预测和辅助决策。”漳河管理局防办副主任冯天权介绍。
“平台可自动采集管护基础设施自动考核，依靠人工智能完成灌区建筑物电子档案人机交互式查阅，并随时更新，避免了人工误差。”漳河管理局水政支队刘涛说,智能感知平台水政执法模块还为灌区水政监察部门的日常巡查和水政执法工作提供了规范化的管理工具，为维护灌区水事秩序提供了保障。
数字孪生技术在水利工程中的应用已有多例，如大藤峡、永定河等，主要功能包括防洪调度、水资源管理等。数字孪生水利工程指在数字空间虚拟再现真实水利工程的复杂系统，通过构建数字孪生水利工程，可以实现以下几项业务数字化转型和智能化升级：
- 数字孪生水利可以实现防洪兴利智能预报调度。
- 数字孪生水利工程安全智能分析预警。
- 数字孪生水利生产运营智慧综合管理。
- 数字孪生水利库区智慧巡查监管。
- 数字孪生水利三维展示与会商决策。
数字孪生技术通过构建虚拟模型，实现对水利工程的智能监控和管理，提升防洪能力和水资源利用效率。数字孪生水利工程的原理：数字孪生水利是智慧水利的概念的形象表达，即是以数字化、网络化、智能化为主线，以数字化场景、智慧化模拟、精准化决策为路径，全面推进算据、算法、算力建设，构建数字孪生流域，加快构建具有预报、预警、预演、预案功能的智慧水利体系。数字孪生也被称为数字映射、数字镜像，是智慧科学领域最热门、最前沿的概念，其显著特征是对实体对象的动态仿真。
数字技术在赋能传统基础设施建设方面展现出了巨大的潜力和价值。首先，数字技术的引入使得水利工程的数据收集、处理和分析能力得到了显著增强。传统的水利工程建设往往依赖于有限的数据来源和人工处理，难以全面、准确地掌握工程情况和环境变化。而大数据技术则可以通过海量数据的收集、存储和分析，为水利工程提供更为丰富、准确的数据支持，帮助工程人员更好地了解工程运行状况和水文环境变化趋势。
其次，人工智能技术在水利工程建设和运行中也发挥了重要作用。通过构建智能模型和优化算法，人工智能可以对水利工程的运行进行预测和优化，提高工程效率和稳定性。同时，人工智能还可以应用于自动化监控和预警系统，实时监测工程运行状况，及时发现和预警潜在风险，为防洪、减灾等工作提供有力支持。
此外，数字技术的应用还有助于推动水利工程的生态建设和治理决策。通过数字孪生技术，可以构建虚拟的水利工程模型，模拟不同情景下的工程运行和环境变化，为生态保护和治理提供决策依据。
综上所述，数字技术在赋能传统水利工程建设方面具有重要意义。通过大数据和人工智能等技术的应用，不仅可以提高水利工程的效率和稳定性，还可以为防洪、减灾、生态建设和运营维护、治理决策等提供有力支持。未来随着数字技术的不断发展和普及，相信其在水利工程建设领域的应用将会更加广泛和深入。
漳河灌区数字孪生项目的成功实施，不仅提升了灌区的防洪能力和水资源管理效率，更为全国数字孪生灌区建设提供了可借鉴的经验。随着数字技术的不断发展和普及，相信其在水利工程建设领域的应用将会更加广泛和深入。