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水庫大壩安全監測預警系統：主要包括物聯網平臺，無人機平臺以及業務系統，其中物聯網平臺主要提供設備的快速接入和設備管理服務，無人機平臺主要負責水庫大壩三維模型構建以及巡檢支撐，業務系統主要實現小型水庫水雨情和大壩安全的實時監測和預警。 群閘聯控信息系統：通過控制水閘調水補水，實現流域內水資源的靈活調動。

2022年12月15日，浙江遠算科技有限公司（以下簡稱“遠算科技”）與國家能源局大壩安全監察中心（以下簡稱“大壩中心”）簽訂戰略合作協議。大壩中心為國家能源局直屬單位，負責為全國638座中大型水電站大壩的運行安全提供綜合技術服務和指導，所轄水電站約占全國77%水電總裝機容量、57%水庫總庫容。遠算科技是一家專注國產工業仿真軟件和高性能云計算服務、持續深耕行業應用場景的工業科技公司。

同時固化專家經驗，智能管家降低大壩運維門檻，大幅降低管理成本，助力能源水工建筑智能運維。除了大型水庫，遠算科技也專門為中小型水庫提供區域壩安全預警數字孿生平臺，滿足不同各類水工建筑應用場景需求。不僅是水工建筑，海上風電也是我們的核心重點。海上環境復雜多變，潮汐、風浪、泥沙等多因素不斷沖蝕風場樁基，另外還有海纜裸露等問題也不容忽視。

近些年來，對河道水位進行實時、準確的監測越來越受到廣大人民群眾的重視，河道水位流量監測儀采用先進的K波段平面雷達技術，計算并輸出實時斷面流量及累計流量；測量過程不受泥沙、河流污染物、水面漂浮物、溫度等因素的影響。

當水庫的水量接近警戒水位的時候，水庫自身安全受到威脅，此時需要開閘放水，但是當不能判斷水庫下游的降水情況和下游河段的水位情況時，貿然放水，會對下游城鎮產生威脅，此時水庫自身安全與下游防洪安全之間存在著矛盾。其次，目前常用的監測系統無法做到預知泄洪之后的影響范圍，也無法評估造成的社會和經濟損失。針對以上問題，我們提出極端天氣系列產品三：水庫資源調度與洪峰推演平臺。

大壩健康管理數字孿生平臺是為業主搭建的大壩實時健康體檢系統，運用仿真數值模擬、數據建模分析、高性能計算等先進技術，實時獲取監測點數據，并將在線監測數據與建模分析數據有機結合，充分利用仿真模型創建一個與物理實體相互映射、協同交互的數字孿生體。

報告現場遠算科技國產自有專業模型交流現場遠算科技水利數字孿生：【產品介紹】遠算大壩健康管理數字孿生平臺在水庫電站，遠算科技大壩健康管理數字孿生平臺參照大壩行業監管要求和標準規范，發揮數值仿真技術優勢，排布虛擬測點擴大實時監測范圍，調用專家經驗進行在線智能診斷，主動模擬特殊情況多維度預測未知風險，實現一屏總覽全局風險，支撐安全運維智能方案。

【產品介紹】遠算大壩健康管理數字孿生平臺大壩健康管理數字孿生平臺是遠算科技為業主搭建一套大壩實時健康“體檢”系統，基于數值仿真技術，結合實時監測和數據分析，有效掌握大壩當前健康狀態，幫助運維人員實現實時、專業、全面的預測性運維管理。在這近十萬座水庫中，小型水庫大壩占比高達95%，針對其量大面廣的特點，遠算科技也推出了區域壩安全管理數字孿生平臺實現小型水庫統一規范管護。

為充分利用水資源,人們在天然河流上修建了水庫大壩,以達到調控洪水、發電、灌溉、供水、通航、旅游、漁業養殖等目的，水庫大壩對人類社會和經濟的發展起到了極其重要的推動作用，但是一旦由于某種原因發生潰壩失事，對下游所造成的生命和財產損失將無法估計。

接著，遠算詳細介紹了大壩健康管理數字孿生平臺、流域洪澇風險管理數字孿生平臺等水利數字孿生產品及已落地應用案例。 華光潭拱壩健康管理數字孿生平臺 大壩監測數據缺失多、監測數據分析門檻高、突發風險應急管理難等問題給華光潭拱壩管理工作帶來較大壓力。

該平臺通過融合國產可控結構有限元仿真模型，數據分析模型和監測感知網，搭建大壩狀態在線監控和安全評估系統，借助高性能并行計算技術快速獲取大壩安全關鍵參數，并依據行業標準規范，全維度評估大壩健康狀態，利用三維可視化渲染技術，形成時間上由過去到未來、空間上由點及面的風險全要素信息一張圖，實現工程安全智能化運維。

同時，遠算也分享了大壩健康管理、流域洪澇風險管理等數字孿生平臺的落地案例，展示了平臺實際場景應用效果。應用案例1：華光潭水電站大壩健康管理遠算運用仿真技術，增加虛擬測點，拓展監測區域，解決大壩年久老化所致的測點缺失或經費不足等問題；固化專家經驗，智能專家系統科學分析監測數據，降低監測數據解讀門檻；預演壩體未來趨勢，實現預測性維護，主動響應極端工況。

造雪水庫案例法電工程師通過科爾曼案例的結果，確認了二維水沙模型模擬潰壩的可靠性，于是將上個案例中得到的經驗應用于一個真實的造雪水庫的潰壩模擬中。該水庫壩高11米，壩頂寬度3.5米，庫容5000 m3，數值模型建模比例尺采取1:1，研究區域網格精度為0.5 m到10 m，最終得到網格數為50900個，如下圖所示。圖5.

遠算從數字孿生底板、水利模型內核和水利業務聯動的方向出發，解析了水利數字孿生內涵，分享了遠算基于高性能云計算技術，驅動自有國產可控水利模型，自主研發的流域洪澇風險管理數字孿生平臺、大壩健康管理數字孿生平臺、城市內澇預警數字孿生平臺等水利數字孿生系列產品。遠算以淳安千島湖小流域為例，詳細介紹了遠算融合數字底板&監測、數據建模分析和仿真建模分析，自主搭建的流域洪澇風險管理數字孿生平臺。

20世紀70年代開始，大壩出現壩體開裂和閘門卡住的現象，初步判斷閘門卡住現象由地質運動引起。1990年起，運維單位對壩址處的地質運動進行監測，顯示地質運動導致的位移量約為每年3mm。2010年后閘門卡住現象出現頻次顯著增加。因此，目前考慮通過完全重建或者部分改造，將大壩壽命延長幾年或幾十年。考慮到經濟因素，優先選擇論證部分改造這一解決方案的可行性，再對壩進行部分改造。

將BIM 技術應用于大壩工程設計之中，通過三維建模的方式，統計好工程量并在大量數據分析的基礎上，利用建模軟件等為大壩工程設計提供思路，并在此基礎上不斷的優化大壩工程的設計方案。

大壩健康管理數字孿生平臺APP針對傳統大壩運維數據不足、缺乏評估手段、難以預知防范的痛點，采用結構有限元仿真技術進行結構分析，使用數據分析方法挖掘內在規律，真實反映大壩健康狀態，基于監測數據實時反哺仿真模型，構建相互映射、協同交互的數字孿生體，持續輸出大壩運維輔助決策數據，實現大壩健康管理。

黃河古賢水利樞紐大壩設計建造—重力壩BIM設計系統詳細介紹CATIA土木版塊強大的BIM能力在土木工程領域的具體應用（含案例）技術干貨丨如何加速工業數字孿生應用落地？

世界上已建的高土石壩如蘇聯的努克列水庫大壩，壩高達317m。塔吉克斯坦的羅貢水庫大壩，壩高達335m。據統計，世界上在20世紀80年代末期興建的百米以上的高壩中，土石壩的比例已達到75%以上。由于多方面的原因，我國高土石壩的發展比較緩慢，我國壩高超過100m的土石壩有石頭河水庫大壩，壩高105m；碧口水庫大壩，壩高101m；魯布革水庫大壩，壩高101m；小浪底水庫大壩，壩高154m等。

圖2. 1982年Strathcona大壩溢洪情況的原型觀測和FLOW-3D HYDRO模擬結果在所有閘門全開的情況下，經過校準的CFD模型在水庫正常操作范圍內產生的排水量與溢洪道流量曲線的誤差在5%以內。然而，當水庫水位較高時，模擬排水量與流量曲線之間的差異超過10%，因為水力模型試驗采用簡化幾何形狀和經驗修正，無法完全反映復雜的進水水流。