水利數字孿生工程是通過數字化方式創建物理水利工程的虛擬對應體，利用實時數據、歷史數據、模型算法等，對水利工程的全生命周期進行模擬、驗證、預測和控制。其核心在于實現物理實體與虛擬模型的實時映射與交互，為水利工程的運行管理提供精準、全面的決策支持。建成后將實現智慧化運營和精細化決策支持。通過構建虛擬模型，可借助歷史與實時數據，模擬、驗證、預測和控制工程全生命周期，為工程安全運行管理提供有力支撐。

       水利工程安全關乎國計民生，一旦出現安全問題，如大壩潰決、堤防決口等，將對下游人民生命財產、生態環境等造成災難性影響。安全分析預警能夠提前察覺工程潛在安全隱患，在問題發展為嚴重事故前，采取有效措施進行處理，避免或減少災害損失。在一些水庫工程中，通過安全分析預警系統，及時發現大壩滲漏問題并進行加固處理，保障了水庫安全運行及下游地區安全。

1、防洪排澇運行調度。

（1）洪水預報：運用水文模型，結合實時雨情、水情數據，預測洪水發生時間、洪峰流量、洪水過程等。采用新安江模型、TOPMODEL 等，通過對流域產匯流過程模擬，提前為防洪調度提供洪水預報信息。

（2）內澇預報：基于城市排水模型，考慮降雨強度、排水管網排水能力、地形地貌等因素，預測城區內澇發生區域、積水深度和積水時間。如利用 SWMM（暴雨洪水管理模型）對城市排水系統進行模擬分析，提前預警內澇風險。

（3）防洪調度方案：根據洪水預報結果，結合水庫、堤防、分洪區等防洪工程實際情況，制定科學合理的防洪調度方案。確定水庫的泄洪時機、泄洪流量，堤防的巡查防守策略，分洪區的啟用條件與分洪流量等。

（4）排澇調度方案：依據內澇預報信息，針對排水管網、泵站、調蓄設施等排澇工程，制定排澇調度方案。明確泵站的開機時間、開機臺數，調蓄設施的蓄水與排水計劃，優化排水管網運行調度，提高排澇效率。

2、智能巡查養護。

對采集到的無人機影像、激光點云數據以及衛星遙感影像進行預處理。去除影像中的噪聲、畸變，對激光點云數據進行濾波、去噪和拼接處理，確保數據的準確性和完整性。通過專業軟件，Pix4Dmapper 用于無人機影像處理，CloudCompare 用于點云數據處理，對原始數據進行清洗和優化。根據水庫的工程特點和安全管理要求，利用三維實景模型，對大壩、溢洪道、輸水設施、周邊山體等進行重點區域劃分。將大壩壩頂、上下游壩坡、壩肩與基礎連接處等易出現安全隱患的部位，設定為一級重點巡查區域；將溢洪道的控制閘、陡坡段、消力池等關鍵部位劃定為二級重點巡查區域，以此類推，明確不同區域的巡查優先級和頻率。

3、閘門遠程控制。

在監控中心設置簡潔直觀的遠程操作界面，操作人員通過點擊界面按鈕、輸入參數等方式下達控制指令。操作界面采用圖形化設計，以形象的圖標展示閘門狀態，綠色表示閘門開啟，紅色表示關閉，操作人員可一目了然掌握設備情況。控制指令在發送前進行加密處理，采用 SSL/TLS 加密協議，保障指令傳輸安全。加密后的指令通過網絡傳輸至閘門控制系統，確保指令不被竊取或篡改。操作人員在監控中心下達“開啟[閘門編號]至50%開度”指令，指令經加密后通過 4G/5G 網絡或光纖傳輸至現場控制單元。

4、綜合APP平臺。

實現對水庫各類設備（閘門、泵站、發電機組等）的全生命周期管理。記錄設備基本信息、安裝位置、運行參數、維護記錄等。通過與設備智能監測系統聯動，實時掌握設備運行狀態，當設備出現故障時，自動推送預警信息，并提供維修建議和歷史維修記錄查詢，方便維修人員快速定位和解決問題，如某閘門電機溫度過高時，APP及時發出警報并提示可能的故障原因及維修流程。當巡視檢查發現問題或監測監控系統發出故障預警時，移動應用自動生成維修工單。工單包含故障描述、位置、嚴重程度等信息，自動流轉至維修人員。維修人員接收工單后，可查看詳細信息，并安排維修計劃。維修人員在維修過程中，通過移動應用實時更新維修進度。管理人員可隨時查看工單狀態，了解維修進展，如已到達現場、正在維修、維修完成待驗收等。維修完成后，維修人員上傳維修報告，包括維修內容、更換部件、維修前后對比照片等，實現維修流程閉環管理。

       中交路橋科技依托勘察、檢測（含特檢）、設計等傳統行業能力，可提供“檢、診、修、應”的全生命周期綜合一體化服務，推動城市安全風險管理技術創新、模式創新、應用創新，提升城市安全運行風險隱患發現、防范、化解、管控的智能化水平，為推動城市安全發展提供堅實保障。在邁向智慧城市的新時代征程中，中交路橋科技將始終堅守安全底線，不斷完善和優化城市安全運行綜合服務平臺，為城市的平穩運行貢獻科技力量。