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水利数字孪生项目交付最佳实践:以全生命周期服务,解锁智能治水新范式

在全球气候变化加剧、水资源治理复杂度提升的背景下,水利数字孪生作为 “智慧水利” 建设的核心引擎,正推动行业从 “经验治

在全球气候变化加剧、水资源治理复杂度提升的背景下,水利数字孪生作为 “智慧水利” 建设的核心引擎,正推动行业从 “经验治水” 向 “数据治水”“智能治水” 跨越。

‍水利数字孪生项目交付最佳实践:以全生命周期服务,解锁智能治水新范式

水利部明确提出构建具有预报、预警、预演、预案 “四预” 功能的智慧水利体系,要求到 2025 年新建大型和重点中型水利工程实现数字孪生与实体工程同步验收交付。融谷信息深耕数字孪生项目交付领域,依托 80 + 水利行业成功案例沉淀,构建了覆盖全生命周期的标准化交付体系,为数字孪生流域、水网、水利工程建设提供可复制、可推广的实践路径。

一、水利数字孪生项目交付的核心挑战与破局逻辑

水利数字孪生项目横跨水文、地质、工程、信息技术等多学科,交付过程面临多重复杂挑战:数据层面,水文、气象、地理信息等多源异构数据难以互通,存在 “数据烟囱” 和质量参差不齐问题,某调研显示近 40% 项目因数据标准不统一导致模型精度不足。

技术层面,物理模型与数字孪生体的双向映射难度大,通用平台难以适配防洪、供水、生态等个性化业务场景;落地层面,项目往往陷入 “重平台轻落地” 误区,缺乏全周期服务支撑导致系统建成后沦为 “静态展示”,无法实现动态迭代优化。

水利数字孪生项目交付最佳实践:以全生命周期服务,解锁智能治水新范式

融谷信息基于多年交付经验,确立了 “政策导向、业务驱动、技术赋能、全周期保障” 的破局逻辑:以水利部 “四预” 要求和全生命周期管理规范为遵循,聚焦流域防洪、水资源调度、工程运维等核心业务痛点,通过 “数据融合 - 场景适配 - 持续迭代” 三位一体框架,破解技术落地与价值转化难题,实现数字孪生从 “工具建设” 到 “业务赋能” 的本质跨越。

二、全生命周期交付最佳实践框架1、前期规划:锚定需求,构建标准化顶层设计

前期规划是项目成功的基石,核心在于实现 “需求结构化、设计规范化、目标可视化”。山东融谷信息采用 “1+3+N” 规划模式:

建立 1 套需求调研体系:组建由水利行业专家、技术顾问组成的专项团队,开展 1-2 周现场调研,拆解流域治理、水库调度、工程建设等 N 类业务场景,明确 “四预” 功能指标、数据需求和性能要求,形成《业务需求说明书》和《价值评估矩阵》;

搭建 3 层架构设计:遵循水利行业数据标准,构建 “数据底板 - 模型中台 - 业务应用” 分层架构,明确地理信息、水文气象、工程结构等基础数据的接入规范,确保数据 “一数一源、动态更新”,避免后期数据断点;

制定 N 项实施细则:结合项目规模制定阶段性目标、资源配置方案和风险预案,重点预判数据接入、模型校准等关键环节的潜在问题,如针对非标准协议数据提前开发转换工具,保障实施顺畅。

水利数字孪生项目交付最佳实践:以全生命周期服务,解锁智能治水新范式

在某流域数字孪生规划阶段,通过该模式精准识别防洪调度、生态流量管控等 6 大核心需求,构建的统一数据标准使后续数据整合效率提升 40%,避免了重复建设。

2、数据治理:夯实 “算据” 基础,构建一体化感知体系

数据是数字孪生的 “血液”,高质量数据治理是实现精准映射的前提。山东融谷信息打造 “天空地水工” 一体化数据采集与治理体系:

水利数字孪生项目交付最佳实践:以全生命周期服务,解锁智能治水新范式

多维度数据采集:整合卫星遥感、无人机巡航、地面传感器网络、水下机器人等监测手段,实现地形地貌、水文水情、工程状态等全要素感知,某水库项目通过 23 颗国产遥感卫星影像与 4600 余路视频资源融合,实现 98.7% 的故障隐患提前锁定;

全流程数据治理:建立 “采集 - 清洗 - 标准化 - 存储” 闭环流程,基于 ISO 23247 标准建立设备元数据模型,实现跨系统数据语义对齐,通过混合时空数据库支撑毫秒级实时响应与年维度数据分析协同,数据完整性达 95% 以上、时效性控制在 500ms 内;

动态数据底板建设:形成从 L1 级全域覆盖、L2 级重点河道精细覆盖到 L3 级关键工程精准覆盖的三级数据底板,西辽河流域项目通过该模式整合 16 类水利对象基础数据和 1.7 万余处监测点数据,为调度模拟筑牢基础。

3、模型构建:算法赋能,实现虚实精准映射

模型是数字孪生的 “大脑”,山东融谷信息构建 “多学科融合 + 模块化开发 + 动态校准” 的建模体系:

水利数字孪生项目交付最佳实践:以全生命周期服务,解锁智能治水新范式

多学科模型库建设:集成水文、水力、结构力学、生态环境等专业模型,形成可复用的模型模板库,涵盖洪水演进、工程健康诊断、水资源优化调度等核心场景,某引水隧洞项目通过围岩应力模型实时预警塌方风险,显著提升施工安全;

高精度孪生体建模:采用 BIM 与 GIS 深度融合技术,实现水利工程从宏观流域到微观设备的全尺度建模,兼顾几何精度与运行行为模拟,在水库矩阵驾驶舱项目中,通过该技术实现大坝主体、船闸等重点对象运行态势一屏尽览;

动态校准机制:建立 “数据驱动 - 物理校验 - 知识沉淀” 的迭代循环,利用机器学习算法对模型参数进行实时标定,三峡数字孪生平台通过该机制实现洪水预报精度提升 20%,调度方案优化效率提高 3 倍。

4、集成交付:场景适配,打造可落地业务系统

集成交付阶段的核心是打破技术与业务的壁垒,实现 “平台适配 + 定制开发 + 场景落地” 的深度融合:

模块化开发部署:基于成熟业务框架,采用 “通用模块 + 定制模块” 组合模式,快速适配流域防洪、智慧供水、工程运维等不同场景,某灌区项目通过调用预训练模板,将开发周期从 6 个月压缩至 8 周;

全场景 “四预” 功能实现:围绕防洪减灾、水资源调度等核心业务,开发洪水预报、风险预警、仿真预演、应急预案四大功能模块,宁波数字孪生甬江流域项目实现 3 秒内完成梯级水库联合调度计算,台风防御中调度方案沟通时间缩短 90%;

多系统互联互通:遵循标准化接口规范,实现数字孪生平台与防汛指挥系统、水资源管理系统等现有业务系统的无缝集成,促进数据、模型、知识成果共享,某省级水网项目通过该模式实现跨部门业务协同效率提升 50%。

5、运维迭代:持续赋能,保障长期价值释放

水利数字孪生不是 “一次性工程”,而是需要持续迭代的 “动态系统”。融谷信息建立 “终身售后 + 快速响应 + 迭代优化” 的全周期服务体系:

常态化运维保障:配备专属运维团队,建立故障响应机制,确保故障解决时间≤2 小时,通过远程监控与现场巡检结合,保障系统 7×24 小时稳定运行;

动态迭代优化:采用模块化架构设计,支持业务功能灵活扩展,基于用户反馈和业务变化进行模型升级与功能迭代,某疏浚工程配套水利项目通过增量训练使模型准确率从 82% 提升至 91%;

知识沉淀复用:建立项目案例库和模型知识库,将成功经验、校准参数等沉淀为可复用资源,为后续项目提供参考,降低交付成本与周期。

三、核心交付优势:融谷的差异化竞争力

山东融谷信息作为专注数字孪生项目交付的专业厂商,区别于平台厂商,是国内规模最大的专业交付定位的数字孪生企业,拥有 200 余名工程师与 800 余名模型师,形成闭环交付体系。

水利数字孪生项目交付最佳实践:以全生命周期服务,解锁智能治水新范式

公司基于 RayData、51WDP、ThingJS等各类商业平台,成功交付 470 + 项目:

低成本交付:依托 6 万平专业数字孪生交付园区和规模化人才储备,通过模板复用、流水线作业模式,降低项目建设成本 30% 以上,为客户提供高性价比解决方案;

水利数字孪生项目交付最佳实践:以全生命周期服务,解锁智能治水新范式

水利数字孪生项目交付最佳实践:以全生命周期服务,解锁智能治水新范式

快速度落地:凭借 470 + 中大型项目积累的场景模板与成熟业务框架,实现 7 天快速原型开发,核心项目交付周期较行业平均水平缩短 50%,助力客户快速实现价值转化;

高质量保障:从原型设计、建模渲染到测试验收,建立全流程质量管控标准,确保系统在数据准确性、视觉效果、功能实现等方面达到行业领先水平,客户满意度持续保持高位。

四、未来展望:迈向 “AI + 数字孪生” 深度融合

随着水利数字化转型进入深水区,数字孪生项目交付将呈现三大趋势:一是 AI 大模型与专业水利模型深度融合,实现从 “被动响应” 到 “主动预见” 的升级,如基于强化学习的水资源调度方案自动生成;二是国产化技术全面替代,从底层芯片到上层应用构建自主可控的交付体系;三是 “数字孪生 + 公共服务” 延伸,如宁波积水地图与导航软件联动,实现民生服务场景落地。

水利数字孪生项目交付最佳实践:以全生命周期服务,解锁智能治水新范式

融谷信息将持续聚焦水利行业需求,深化全生命周期交付体系,加强 “算据 - 算法 - 算力” 协同创新,推动数字孪生技术在流域治理、工程运维、水资源优化配置等场景的深度应用,为智慧水利建设提供更高效、更精准、更可持续的交付服务,助力行业实现高质量发展。

水利数字孪生的价值落地,终究要回归 “业务赋能” 的本质。山东融谷信息通过全生命周期标准化交付体系,让数字孪生从技术概念转化为治水实效,为水利行业数字化转型提供了可复制的实践样本。在未来的智能治水征程中,唯有坚持 “需求导向、技术赋能、服务保障”,才能让数字孪生真正成为守护水安全、优化水资源、改善水环境的核心力量。