數字孿生丹江口工程水質安全“四預”平臺研發及應用

靖 爭 ，秦 赫 ，林 莉 ，黃玄敏 ，張 伊

（1. 長江科學院流域水環境研究所，湖北 武漢 430010；2. 南水北調中線水源有限責任公司，湖北 十堰 442700）

0 引言

中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和 2035 年遠景目標綱要明確提出“構建智慧水利體系，以流域為單元提升水情預報和智能調度能力”[1]。水利部提出將智慧水利建設作為推動新階段水利高質量發展的六大實施路徑之一，以及新階段水利高質量發展最顯著的標志之一[2]。《智慧水利建設頂層設計》《“十四五”智慧水利建設規劃》等重要文件都明確將數字孿生流域建設作為構建智慧水利體系、實現“四預”的核心和關鍵[3-4]。國內外學者與研究機構對數字孿生流域進行了一系列的探索與嘗試，利用數據底板建設數字孿生流域等也形成了初步應用。在防洪領域已應用數字孿生技術進行防洪推演仿真，例如，在淮河流域防洪“四預”試點應用中，應用數字孿生技術展現數字流場的概念和視覺效果，直觀反映王家壩洪水態勢及蒙洼蓄洪區分洪過程。數字孿生長江、長江流域全覆蓋水監控系統、數字孿生黃河等建設相繼開展，通過智能感知、三維建模仿真實現流域調度的實時仿真和虛實互動。目前，數字孿生技術在水生態環境保護等領域的應用尚不多見。

南水北調中線工程是優化我國南北水資源配置的重大戰略性基礎設施工程，丹江口水庫作為南水北調中線工程水源地，承擔著向京津及華北地區城市供水，同時兼顧提供農業和生態用水的任務。……