数字孪生技术的水利工程运行管理体系构建措施探讨

数字孪生技术的水利工程运行管理体系构建措施探讨

卓 ,玛

日喀则市行政审批和便民服务局，857000

摘要：近年来我国水利工程领域获得了迅速发展，通过数字孪生技术应用到水利工程中，还能够为智慧水利的建设提供良好的技术支撑。水利工程作为重要的基础设施，在社会经济稳定发展中也发挥着重要作用。但是在水利工程运行期间还会受到多种复杂因素的影响，容易诱发一系列水利工程管理运行问题，对水利工程社会价值的发挥也造成诸多不利影响。这也就需要加强数字孪生技术在水利工程中的应用水平，强化水利工程的运行管理水平，确保其始终处于良好的运行状态中，本文就数字孪生技术在水利工程运行管理体系中的构建措施进行探讨。

关键词：数字孪生技术；水利工程；运行管理体系

在通过数字孪生技术等信息化技术进行水利工程的运行管理时，可以让水利工程的运行数字化水平得到提升，通过先进的数字化技术手段，强化水利工程的建设、运行、维护全过程管理水平。借助于数字化技术，能够让水利工程处于稳定可靠的状态中，降低各种水利运行隐患发生，提高水利工程的经济价值，满足社会对水利工程运行水平的具体要求。

1 水利工程管理运行问题分析

水利工程在我国社会经济体系中发挥着非常重要的作用，在水利工程运行管理中所需要进行的管理内容非常多，具体包含有引水工程管理、堤防管理、水闸管理、灌溉工程管理等多方面内容。此外水利工程所处地域环境以及运行类型存在有一定差异性，在运行管理中所面临的管理环境有着复杂性的特点，运行管理工作中势必要做好各运行环节的协调。但是在传统的水利工程管理体系中，主要是通过人力监控的方式，对水利工程各设备与部位的运行情况进行管控，管理效率低下，对于复杂运行事件难以及时进行分析与应对。这也就需要对水利工程的运行环境进行分析，构建科学性、可靠性运行管理体系，确保水利工程中各项水资源的优化配置。

在我国水利行业发展过程中，还存在有信息化水平过低的问题，具体表现在以下几个方面：①目前很多水利工程虽然进行了信息化管理体系的搭建，但信息化管理技术多是拼凑的，还未形成一体化的管理体系，无法实现水利工程运行数据的及时采集、整合与分析。②水利数据的整合能力比较差，对水利工程建设中的信息资源存在有比较大的偏差，对于数据共享与应用造成诸多不利影响。③因为缺乏相应制度作为支撑，在水利工程的运行调度过程中，其所应用到的规章制度与准则比较陈旧，对资源配置与利用效果造成阻碍。

2 数字孪生技术的应用意义探讨

通过物联网、大数据技术以及云计算等技术手段的应用，能够让数字孪生技术在多个领域中获得良好的应用效果。因为在水利工程运行管理过程中，其需要同时执行水利工程的维护、预警、调度与监测等多项工作内容，在水利信息化管理体系下，对于水利业务管理水平也提出了更高的要求。

应用数字孪生技术开展水利工程运行管理工作，能够在结合水利工程现场建设情况基础上，进行水利数据模型的合理构建，对水利工程运行中的各种突发现象进行动态模拟。此外数字孪生技术能够实现对工程物理实体与信息空间数据信息的交互融合，促进水利工程精细化管理水平进一步提高。

3 应用实践策略分析

3.1 构建目标架构

   通过数字孪生技术进行水利工程运行管理体系的建立时，要将水利工程作为中心，实现对水利运行管理资源的整合与开发共享。水利工程项目的运行条件比较复杂，在运行中会受到多种情况影响，导致水利工程出现不确定的运行状态。因此在数字孪生技术应用中，要构建交互映射、高效协同的控制系统，对水利工程运行中的系统内部资源进行优化配置，实现对系统运行状态按需响应、快速迭代的效果。

    在水利工程运行管理中，还需依托于具体的工程运行情况，对水利工程运行中的用户与数据进行统一管理。通过对水利工程整体运行状态进行实时、跟踪监测的方式，对工程运行全业务情况进行整合管理。

3.2 技术架构

数字孪生技术在水利工程应用中，主要可以分为虚拟体与物理实体两个部分的内容。其中虚拟体是在结合水利工程物体实体的最初形态以及运行条件，通过模拟仿真的方式进行虚拟模型的建立。在通过决策仿真验证之后，可以将结果映射到物体实体所构建的信息系统之中，对水利工程运行期间的各个物体实体进行实时监管，常见物理实体主要包含有水闸与水泵等设施。

就广义角度对物理实体进行分析，其包含有数据质量管理系统、信息化系统等多项功能，其中信息化系统可以应用信息化技术手段实现水质监测、工程安全监测、闸泵监控等多项功能。通过数据化监控系统能够对实体运行状态进行明确，实现对水利工程各物体实体的动态监控与远程操控。但是水利工程所处运行环境比较复杂，在水利工程运作过程中只会受到通讯异常、传感器故障等诸多问题，无法对物理实体的实际状态进行反馈，对于虚拟体决策的制定造成一定阻碍。因此在数字孪生技术应用过程中，要结合水利工程的实际运行需求，进行物理实体进行数据质量管理系统的打造，对数据信息进行科学筛选，对其中存在异常的数据要及时进行删除处理，因此该系统还需具备良好的数据纠正功能。在水利工程运行管理中，可以通过决策算法、遗传算法等方式，提高水利工程的调度与决策水平，让数字孪生技术在水利工程运行管理中的价值充分发挥出来。

结束语

综上所述，在水利工程项目运行期间因为受到多因素影响，水利工程运行安全性与可靠性难以得到保障。因此在水利工程运行管理中，还需要通过数字孪生技术进行虚拟管理模型的建立，实现对水利工程物理实体的仿真管理。只有这样才能够将数字孪生技术在水利工程运行管理中的应用优势充分发挥出来，促进水利工程领域朝着智慧水利的领域发展，对我国水利行业的进一步发展也有着积极作用。

参考文献

[1]干慧瑛.基于数字孪生技术的水利工程运行管理体系构建措施[J].大众标准化,2022(15):27-29.

[2]王飞.基于数字孪生技术的水利工程运行管理体系构建[J].建筑工程技术与设计,2020(16):3085.

[3]申振,姜爽,聂麟童.数字孪生技术在水利工程运行管理中的分析与探索[J].东北水利水电,2022,40(8):62-65.

[4]周博.数字孪生技术在水利工程运行管理中的应用研究[J].建筑设计与研究,2022,3(6).