2022年以来，水利部先后出台《数字孪生流域建造技能纲要（试行）》《数字孪生水网建造技能导则（试行）》《数字孪生水利工程建造技能导则（试行）》《水利事务“四预”根本技能方面的要求（试行）》《数字孪生流域共建同享办理办法（试行）》等系列文件，细化清晰了数字孪生流域、数字孪生水网、数字孪生水利工程、水利事务预告—预警—预演—预案（以下简称“四预”）等建什么、谁来建、怎样建以及用尽同享等要求，为各级水利部分才智水利建造供给了根本技能遵从。

  活跃贯彻落实部党组关于数字孪生水利建造要求，依托国家要点研制方案“多规范流域水资源和水利设备遥感监测使用演示项目（2021YFB3900600）”霸占多项要害技能难题，在全国水利一张图根底上，晋级构建了水利部数字孪生渠道。

  构建数字化场景，有序展开多源数据聚集办理，完成水利方针多要素数字化映射，交融生成多级动态更新的数据底板，推进职业共建同享；展开智能化模仿，研制水利专业模型和遥感AI辨认模型，构建自主可控的通用模型渠道，完成二三维一体化同步仿真和多形式展现，支撑水利事务智能化模仿；支撑精准化决议方案，赋能防洪“四预”使用，树立以流域为单元短中长期预告系统，预警信息直达一线和社会公众，构建多库群“正向”“反向”调度模型，科学拟定履行预案，为指挥决议方案供给重要依据。

  严密环绕大坝安全、水质安全、库区安全事务需求，深层次地交融数字孪生汉江流域，展开了“天空位内”透彻监测感知网、数据底板、孪生渠道与智能使用建造，全面完成“四预”功用。大坝安全方面，树立了监测数据办理→安全性态猜测→危险预警→危险预演→归纳点评全链条大坝安全模型库，耦合数据驱动办法与物理机理模型完成大坝安全“四预”；

  水质安全方面，耦合水文预告与一、二、三维水动力水质模型完成水质安全“四预”，完成了上游污染入库后动态猜测和恣意方位突发污染分散模仿，推送预警信息并评价预案处置作用；库区安全方面，构建了地灾猜测预警与有限元仿真预演模型，完成库区地灾“四预”，可对库区未来安全态势猜测预警。

  针对黄河流域生态维护和高水平展开的中心及四预“短板”，聚集“物联感知—场景建立—模型驱动—引擎仿真—事务使用”等立异链条“要害环”，聚集三门峡—济南要点河段，环绕全流域一盘棋、全链条驱动、全事务掩盖展开建造，研制了水利孪生可视化模仿仿真引擎、多源异构数据交融与孪生场景构建、在线泥沙丈量系统、河防工程智能感知系统等多项要害技能装备与中心使用，构建了三门峡至济南河段一致的数字化场景，支撑建造了“2+N”事务使用系统，全面使用服务流域防洪、水资源办理调度、直管工程（河道）办理等作业，有力提高了黄河办理办理上的水准，助力黄河流域“四个一致”。

  针对传统形式下防洪信息碎片化、调度不联动、协同不高效等问题，聚集“降多少雨、涨多少水、危险在哪里、该用尽调度、危险用尽管控”等要害环节，整合气候、水利、应急、自然资源等部分数据资源和事务流程，构建流域二三维一体化数据底板；自主研制预告调度及危险研判全进程耦合模型，为决议方案者和技能人员别离建立“驾驶舱”和“作业渠道”，完成“气候预告—洪水预告—工程调度—危险研判—危险提示—信息反馈”防汛全链条一体化交融；串联点（单站）、线（堤防）、面（维护区），打通预告预警“最终一公里”。经过“事务协同+流程刻画+技能立异”组合拳，打造流域预告调度一体化形式，全方面提高流域防洪“四预”才能。

  以恩平城区、开平城区等为要点防洪维护方针，以流域大中型水库群、潭江干流水闸为调度方针，聚集潭江中下流合山水闸、镇海水库及大沙河水库至—崖门口河段一、二维洪潮演进进程，交融多信息源预告，构建气候—水文—水动力集一体的杂乱流域入库径流预告及其洪涝延伸预告渠道，要点展开22座大中型水库、6宗水闸、250公里潭江干流及要点支流归纳预告调度模型建造，全面耦合江门市沿线防洪工程系统，有力支撑库闸群精准联调联控，开始构建流域洪潮灾祸防护“四预”系统。

  小浪底水利枢纽坐落黄河最终一段峡谷出口处，集防洪、防凌、减淤、供水、灌溉、发电、生态等为一体，是黄河中下流防洪以及水沙调控系统的要害性操控工程。作为数字孪生水利工程第一批试点，依照水利部关于数字孪生流域、数字孪生工程及数据交融同享等方面的规范和要求，数字孪生小浪底全面加强算据、算法、算力建造，构建了以全要素数据底板为根底，模型库、知识库为支撑，N项事务使用赋能的数字孪生小浪底渠道；完成了工程安全、防汛调度、库区办理等要点事务的“四预”功用和多方针管控，有用支撑工程安全安稳运转与归纳效益充沛的发挥，提高了精准决议方案和办理才能。

  锚定安全运转、科学调度、充沛的发挥工程效益的方针，建立符合大藤峡在建工程特色的防汛与水量调度“四预”渠道。针对工程运转初期水雨工情监测感知不全面和水库调度可视化、精细化、智能化程度不高级问题，在预告调度一体化与差错主动校对、自适应多形式静动库耦合调度、调度模型参数动态提取与更新、跨渠道场景交融操控等方面展开研讨与实践。

  完成了工程防汛态势感知一张图、预告局势一键剖析、预警提示一线直达、预演模仿一览大局、预案举动一望而知，并成功运用于2022年西江洪水防护作业中，在确保安全前提下进行科学精准调度，以有限的防洪库容完成了最大的防洪效益。大藤峡防汛与水量调度“四预”渠道在中央电视台、新华网、中新网等国家级媒体和水利部网站、中国水利报等省部级媒体进步行了广泛宣传报道，提高了数字孪生水利建造的社会影响力。

  地下水储量改变地上监测受监测点布设和水文地质参数不确定性的约束，难以快速精确获取大范围地下水储量改变信息。重力卫星与地下水位监测站网互为补充，为获取区域地下水储量改变信息供给了重要手法，但当时干流办法存在空间分辨率和精度的缺乏和时刻延迟问题。国产重力卫星增加了现有重力卫星的星下点轨道掩盖，提高了丈量数据的时空分辨率和反演精度。数据自主可控，产品发布时刻由国外重力卫星的2—3个月缩短至45天。

  本事例依托国家要点研制方案“多规范流域水资源和水利设备遥感监测使用演示项目（2021YFB3900600）”研制了根据国产重力卫星的地下水储量改变反演技能系统，完成了地下水储量改变分辨率和精度的提高，支撑“天—空—地”一体化的地下水感知网构建。