黑龙江某市数字孪生地下水监测系统平台项目建设经验

项目背景

地下水是一种特殊而珍贵的资源，它具有不可替代性，与经济发展及人民生活息息相关，针对日趋严峻的水资源危机，如何合理利用有限的水资源，保障国民经济的可持续发展是一个迫切需要解决的问题。

黑龙江某市积极遵循《地下水管理办法》的指导原则，致力于提升地下水管理的信息化水平。为此，加强了数字孪生技术在地下水监管工作中的创新应用，旨在实现地下水资源的实时动态监测与可视化管控，提高地下水保护管理“四预”能力。

项目需求

   ①建立数据动态监测站：获取地下水水位、水温等数据。

   ②建立一套三维可视化数字平台：本项目收集整理区域内的水文、地质、气象等数据资料，完善地下水三维数值模拟模型，构建地下水三维可视化数字平台，为政府进行综合规划和领导决策提供技术依据。

解决方案

柳林为该市定制的数字孪生地下水监测系统通过深度融合现代大数据及物联网技术，依托精准的水资源配置模型、三维水文地质模型和地下水水流数值模型，成功打造了一个地下水三维可视化数字平台。该平台集数据采集、传输、分析、预报、预警、预案及预演等多项功能于一体，形成了高效、智能的综合管控系统。

系统功能特点

• 动态监测，及时预警，防范灾害

  实时展示地下水位、水流、水质、降水量、天气等重要数据的变化情况，深入分析地下水状况，一旦数据或设备出现异常立即发出告警，有效降低潜在灾害的发生风险。

  • 数字孪生，三维仿真，可视化管控。

    按照地下水位、流速、流量、水质、流向等指标进行动态时空模拟仿真，实现地下水源汇聚过程及动态变化三维可视化，使管理者能够清晰了解地下情况。

    

    • 水文模型，模拟分析，精准决策

      建立水资源配置模型、三维水文地质模型和地下水水流数值模型，实现地下水水位和水量的模拟预报、预警、预演、预案。

      

      • 高扩展性，预留接口，轻松扩展和升级。

        数字孪生地下水管控平台预留可扩展接口，为后期扩展和升级为智慧水利综合管理平台（集成智慧灌区、以电折水分析、农业井电双控、水库智慧化等模块）提供便利。

        • 稳定数据底板，国标协议，无缝对接。

          为保证数据传输共享的安全性、可靠性与有效性，采用微功耗遥测终端机MGTR-W4131U，具有长续航，ip68防水，性能稳定，遵循国标协议，无缝对接上级平台等特点，特别适用井下潮湿无电环境，为系统提供持续、稳定的数据支撑。

          建设意义

          通过建立数字孪生地下水监测系统，能够迅速、高效地洞察地下水的实时动态变化。借助全过程、多情景模拟仿真防模型进行预演和预案制定，相关部门可提前规划应急调度和应对措施，从而有效降低灾害发生的风险。此外，数字孪生及三维仿真模型技术的运用为政府进行综合规划和领导决策提供了有力的技术支撑，确保了地下水资源的安全与可持续利用，为社会的可持续发展奠定了坚实基础。