在科技与管理的交汇处，南水北调中线水源有限责任公司正引领一场水利管理的革命。数字孪生丹江口工程，一座科技与管理协同创新的里程碑，正逐步改变我们对大型水库管理的认知。
数字孪生丹江口工程是水利部《“十四五”智慧水利建设规划》确定的12个数字孪生先行先试项目之一，也是我国首个在大型水库满蓄中深度运用的数字孪生工程。
该工程围绕大坝安全、水质安全、供水安全、库区安全、防洪兴利等核心业务，运用云计算、物联网、大数据、AI、移动互联、数字孪生等新一代信息技术，构建具有“四预”功能的数字孪生丹江口工程，为中线水源工程新阶段高质量发展提供有力支撑和强力驱动。
数字孪生丹江口工程的建设，是对传统水库管理模式的颠覆。南水北调中线水源公司围绕工程安全、供水安全、水质安全等核心业务需求，构建了全方位的监测感知网络，打造了数据底板，建立了孪生平台，开发了智能业务应用，并完善了信息化基础设施和网络安全。这一系列的动作，为数字孪生丹江口工程的数据收集和分析提供了坚实的基础。
技术研发与集成是数字孪生丹江口工程建设的核心。在水利部、长江委的坚强领导和指导下，中线水源公司以数据共建共享模式为依托，调动优势资源力量集智攻关，共同开展数字孪生丹江口工程建设，推进丹江口水库管理向数字化转型。
数字孪生丹江口工程的上线试运行，标志着我国在大型水库满蓄中深度运用数字孪生技术的成功。系统充分引入卫星遥感、北斗、AI、5G、测量机器人、物联网、卫星通信等多项新技术，构建了“空天地内水”一体化的精确监测感知体系，丰富了数据底板，研发了多个水利专业模型、智能模型与可视化模型，构建了数字孪生体，实现了大坝、水质、库区、防洪、供水等各个安全的“四预”智能应用。
数字孪生丹江口工程在确保工程安全、供水安全、水质安全等方面发挥着重要作用。通过分布在库区的11个水质自动监测站、32个人工监测断面以及移动监测车、监测船等监测感知体系，实现对库区水质的全天候监控，并可通过系统实时掌握水质健康状态。同时，根据丹江口水库复杂的流场特点，数字孪生丹江口工程系统构建了库区三维水动力水质模型，每天零点和十二点自动推演涉及库区1052平方公里的氮、磷等浓度场，以便供水管理部门人员实时掌握库区水质安全态势。
数字孪生丹江口工程建设时刻把“四预”功能的发挥作为检验数字孪生建设成果的主要标准。在推演突发水污染事件时，只需随机输入丹江口库区某入库支流站点污染物浓度数值，系统即可通过水质输移扩散模型，快速推演出该污染物未来7天输移扩散路径等重要结论，及时发出预警并提供指导性预案。
在库区水土保持方面，公司运用数字孪生系统模块，针对库区及上游9.52万平方公里开展了水土流失、侵蚀产沙和土壤总氮总磷流失的监测。2023年秋汛期间，库区水土保持模块就9月以来上游降雨产生的水土流失及总磷总氮贡献进行推演，为库区水土保持和水污染防治提供重要决策支撑。
数字孪生丹江口工程的建设，不仅是技术上的突破，更是管理理念的创新。它体现了我国在大型水库管理中的科技创新实力，也为水利工程的智能化转型提供了强有力的示范作用。
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