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数字孪生助力万家寨水库联合排沙调度
2023-11-09

2023年以来,黄河万家寨水利枢纽有限公司(以下简称“公司”)在稳步推进数字孪生万家寨建设的同时,加快已上线系统的成果转化运用,在2023年万家寨、龙口水利枢纽联合排沙调度中,公司起步探索数字化、智能化、可视化泥沙调度新模式,充分发挥泥沙调度系统作用,使联合排沙工作基本实现了“泥沙淤积形态分析直观化、调度方案比选智慧化、水库联合调度精细化、水沙关系计算日常化、工作经验总结常态化”,数字孪生万家寨建设正在为枢纽运营管理工作插上“数字化”翅膀。

据了解,2022年以来,数字孪生万家寨泥沙调度系统经实际应用检验与持续迭代优化,于2023年4月份正式上线。“实际上,这套系统第一个好处就相当于安装了水下‘听诊器’,可以通过三维地形测量反映出水库泥沙淤积情况,让我们能够及时、直观掌握一手地形的变化情况,为联合冲沙工作提供了技术支撑。”公司电站管理局调度处处长路新川如是说。

作为一台“智慧大脑”,泥沙调度系统利用搭载的水沙预报模型和泥沙动力学模型自动生成几套敞泄排沙方案,并对所有方案进行比选优化,为联合冲沙方案决策提供智慧化服务。“以往我们都是通过人工方式制订排沙方案,有了这个系统,我们终于可以‘偷个小懒’了!”调度处员工邢华谈及泥沙调度系统的好处之二时还是有点小庆幸。

2023年9月11日,本年度万家寨、龙口联合敞泄排沙调度正式启动。在数字孪生万家寨运管中心大厅里,工作人员就可以利用经过闸孔调度模型精细计算后的结果向枢纽现场操作人员下达指令,最大限度利用上游来水的流量对两座水库库底进行冲刷,上游来水与万家寨、龙口水利枢纽库水位、下泄流量、闸门操作时间、顺序与闸门开度实现了“无缝对接”。此时,视频监控系统开始发挥“千里眼”作用,以往需要工作人员上下游往返奔波实地查看排沙情况的概率大大降低,在这场打基础、利长远的两库联合冲沙“大考”面前,数字孪生万家寨建设让所有工作人员显得更加从容。

目前本年度联合冲沙工作已经结束,相关工作经验总结工作也已基本完成。“系统自带的知识库使相关工作经验的传承数字化信息化,不必再依靠传统的口口相传,对公司和我们来说这又是一个好消息!”参加工作不久的调度处员工郭寅说。通过排沙效果可视化检验平台和水库淤积测验结果显示,水库现总库容6.10亿m3,比汛前5.95亿m3增加0.15亿m3,数字孪生库区冲淤模拟结果中各断面冲淤变化规律与实测相吻合,累计冲淤量与实际冲淤量相对误差7.3%,折算库容与实测库容相对误差13.1%,模型模拟精度满足泥沙调度需求,本年度冲沙调度工作数字孪生万家寨建设让公司尝到了真正的“甜头”。

“接下来,我们将进一步按照‘需求牵引、应用至上、数字赋能、提升能力’的要求,以应用促迭代优化完善,切实以数字化水平提升推动数字孪生万家寨建设。”公司技术管理部主任张涛最后说。

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