《“十四五”数字孪生流域建设总体方案》近日通过水利部审查，这标志着数字孪生流域建设进入了全面实施阶段。随着大数据、物联网等信息化手段在水电行业的运用，数字孪生贯穿了水电从设计、生产到运维的整个生命周期，实现精准决策、快速反应，为流域生态保护与高质量发展提供支持。
在中国水力发电工程学会近日举办的科学发展论坛上，与会专家认为，目前我国数字大坝智慧化建设管理虽然尚处探索阶段，但通过大数据中心构建，深度挖掘智慧化建设、运营、管理，不仅可实现工程全生命周期管理、全方位风险预判、全要素智能调控，还能提升水电站管理效率，提升科学决策和风险防控水平。
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■■水电大坝实现工程智能控制
数字大坝技术直接推动了水利水电科技不断进步，水电企业在研发应用最先进信息化、数字化、智能化技术和新材料，以最大限度降低工程建设成本，降低人员劳动工作强度，提高工程建设效率和质量。如今，水电大坝工程建设已实现智慧化管理，信息自主采集、智能重构分析、智能决策、集成可视化等方面均实现跨越。比如，糯扎渡大坝建立了一套全过程、全方位、全时程、全生命周期的仿真系统，10年、20年，甚至100年后，都可以通过仿真计算来掌握大坝的生命。再比如，在建的卡拉水电站深度融合了5G、人工智能、数字孪生等新一代信息技术，围绕智能业务管理、智能建造应用、智能决策指挥、智能支撑体系四个方面整合形成了34项重点实施任务。
中国工程院院士马洪琪表示，华能澜沧江水电股份有限公司（以下简称“澜沧江水电”）碾压混凝土坝智能建设管理系统由工程信息管理、碾压施工工艺监控、智能温度控制监控、大坝基础灌浆监控、大坝安全监测等多个子系统集成，实现了原材料、混凝土生产、运输、入仓、碾压、热升层控制、温度控制、防渗层控制、灌浆等全坝全过程全要素数字化智能化。
此外，澜沧江水电通过综合应用北斗、GPS卫星技术，建立“监测-分析-反馈-处理”机制，通过对碾压速度、碾压遍数、碾压轨迹等进行监测、预警、纠偏的实时数字化智能化控制，实现了黄登碾压混凝土坝一次压实度合格率100%。
国能大渡河流域水电开发有限公司（以下简称“大渡河水电”）党委书记、董事长涂扬举介绍，在建世界第一高坝双江口水电站现场指挥中心，已创建了基于大数据ETL算法建立数据管控模型，构建了分级预警体系，实现了预警应急处置与在线决策会商工程，实现工程建设数字化转型、智能化应用和智慧化管理。
■■多流域探索数字智能构建
记者采访发现，除了水电工程设计、建设、运维正在积极应用大数据、物联网、云计算等技术外，水电流域管理正从传统管理向信息化管理，进而向智慧化的智能监控管理转变。
澜沧江水电已建有国内首屈一指的流域水电站集中控制中心，集控容量超过2000万千瓦，全部机组实现无人值班。大渡河水电成立了企业大数据公司，全面建成了21个专业数据中心和四大业务单元，实现物理企业与数字企业全景数字孪生。乌江水电则依托大数据、云计算等信息技术与能源物理技术的融合，实现发电出力与系统需求相互交互。目前正在开展数据基础设施建设，实现统一的安全、生产、经营、水情数据仓库，实现数据的有效治理和价值挖掘。
“为支撑公司‘十四五’规划及智能电站、智能建设等建设要求和数字化转型，已开展了26场现场调研，形成115份访谈纪要。”雅砻江流域水电开发有限公司相关负责人士表示，“我们规划了数字化转型规划蓝图，聚焦技术与产业深度融合，促进各系统智能协同，实现‘运筹帷幄之中，决胜千里之外’的智能化管理。目前在建设的‘一云、四化、五统一’的数字化基础设施，通过‘云、网、边、数、智’协同，为公司数字化转型提供坚实保障。”
“我们创建的流域梯级水库与大坝群安全风险实时预判技术，实现安全监测数据异常在线识别，安全风险实时智能预判，大坝结构异变漏判误判率由10%降至2%以内。”涂扬举说，“公司已建设成梯级水库群运行——自建全流域105自动测站进行全域感知，采集融合美国、欧洲中期天气预报中心数据，创建产汇流算法模型，实现气象、水情精准预测。”
■■智慧化建设需重视网络安全
不过，业内人士同时提醒，智慧化大坝建设过程中，水电企业要把网络安全放在重要位置。
上述雅砻江流域水电开发有限公司负责人表示，不少水电流域公司正在深入推进智能电站、智能建设和数字化转型，不可避免的将会使用到5G、大数据、云计算、人工智能、工业互联网等新技术，会将更多设备进行互联，将数据进行汇总、分析、利用。与此同时，随着公司信息化建设的持续推进，公司信息化资产和互联网应用也将不断增多，这都会使公司网络安全形势变得越来越严峻。“建议公司加强信息化与业务间的协同，信息管理部要更加深入了解业务部门和二级单位的信息化、数字化、智能化需求，统筹规划，总体布局先试点、再总结推广，避免重复无效的建设。”
