数字孪生驱动下的智慧水库建设方案研究

摘要

数字孪生技术作为推动水利工程数字化转型的核心手段，为水库智能化管理提供了新的技术路径。本文以数字孪生水库为研究对象，针对传统水库管理中存在的监测实时性不足、风险预判滞后及调度决策效率低等问题，提出一种融合物联网、大数据与知识库的智慧水库系统架构，通过构建多维度感知网络，实现水库物理实体与虚拟模型的全要素动态映射，结合水文-水动力耦合等模型与机器学习算法，建立高保真仿真推演平台，逐步实现智慧水库“四预”等核心功能。研究以肯斯瓦特水利枢纽为例，围绕防洪兴利、水资源管理、数据资源共享和大坝安全监测等N个应用场景，构建全流程感知、全过程孪生、全要素覆盖、全生命周期的肯斯瓦特水利枢纽数字孪生系统。结果表明，数字孪生技术可显著增强水库风险管控能力与综合效益，为智慧水利建设提供理论支撑与实践参考。