三门峡水利枢纽数字仿真关键技术研发与应用

1研究背景三门峡水利枢纽工程是黄河中游干流上修建的第一座以防洪为主,兼顾防凌、灌溉、发电、供水等综合利用的大型水利枢纽工程。工程位于河南省三门峡市和山西省平陆县交界处,距三门峡市约14km,处在黄河中游的下段,距源头4443km,距入海口1021km。控制黄河流域面积68.84万km2,占流域面积的91.5%,控制全河水量的89%,全河沙量的98%。

数字孪生三门峡水利枢纽综合设计与应用研究

为建设数字孪生三门峡水利枢纽与智慧三门峡水库,通过无人机数字正射影像、倾斜摄影及重点工程与主要建筑物的精细化数字三维建模等,建立基于3D地球的数据底板,在此基础上应用计算数学等解决库区空间信息即时测算难题,利用大数据分析技术解决断面冲淤快速比对难题。依靠水三维仿真自动建模等技术,以遥测水位、流量、含沙量与枢纽闸门启闭态、水电站机组运行态等核心要素信息为驱动源,实现三门峡库区及坝后全域空间范围水体的实时动态映射,整体上取得良好的可视化效果。利用计算机编程技术显著提升三门峡水库调洪演算模型的算据、算法与算力,解决预报、预警、预演与预案相结合难题,采用先进技术为其他多类业务进行智慧化赋能,能够全天候为三门峡水利枢纽防汛抗旱决策、水资源调度与运行管理等提供支持,对其他水利枢纽及水库具有良好的借鉴与参考价值。