P1 面向数字孪生流域建设的洪涝模拟解决方案 汇报提纲 一、 建设背景与新的要求 二、 洪涝模拟方面技术成 果 三、 数字孪生流域建设成 果 四、 未来展望 P2 01 建设背景与新的要求 P33 洪涝灾害一直是我国的心腹之患 据 2000 多年的历史资料统计 ，我国平均每两年发生 洪水风险依然是最大威胁”“全面提高风险防控 水 平” ( 习近平 ， 2018 ） 全国洪水威胁区域分布图 研发面向数字孪生流域建设的洪涝动态演进模拟业务系统 ， 是实现国家防洪减 灾 和水利高质量发展和的关键任务 数字孪生流域建设背景 P4 2017 年 ， 习近平总书记提出要建设网络强国、 数字中国、 智慧社会 ，把“智慧社会” 2023 年全国水利工作会议 数字孪生流域建设背景 P5 雨水情监测尚不能满足洪涝模拟的需求 ， 需要加快构建雨水情监测预报“三道 防线” 受全球气候变暖影响 ，我国极端暴雨频发 ，人民群众生命财产受到严重威胁 ，提升致灾暴雨精 细 监测、精准预报预警能力 ，延长洪水预见期、提高预报精准度 ，是打好洪涝灾害防御硬仗的重 要基础和支撑。 时空分辨率低

1 《地方城市低空应急救援体系建设指南白皮书》 一、建设背景与战略意义 1. 国家战略需求 战略响应与痛点突破深度对接"交通强国""平安中国"战略目标，针对 传统应急救援体系在地震、洪涝等极端灾害中暴露的响应链条长、信息壁 垒突出、复杂地形抵达受限等核心短板，依托低空领域开放与技术创新， 构建空地一体、智能高效的新型救援网络。 低空经济与应急能力协同升级紧扣低空经济发展新机遇，推动空域资 貌信息，结合 AI 算法 动态生成精细化空域使用方案，实现灾害区域禁飞区、救援通道的智能划 设与动态调整。 数字孪生与灾情推演部署低空数字孪生系统，基于历史灾害数据与实 时监测信息，对地震、洪涝等灾害场景进行三维动态模拟。通过机器学习 训练，系统可提前 72 小时预测灾害发展趋势，灾情推演准确率达 85%以 上，为应急响应方案制定提供科学依据。 地网：低空基础设施保障网络 立体化起 物资投送与伤员转运效 率提升 50%。 跨部门应急联动机制建立军地、政企、区域间的常态化协同演练机 制，通过统一的指挥平台实现资源清单共享、预案动态衔接、力量跨区调 度。在 2024 年某次洪涝灾害模拟演练中，跨区域无人机救援力量集结时 间从 4 小时压缩至 1.5 小时。 再生层：数字化灾后恢复体系 数字孪生辅助重建规划利用灾害现场数字孪生模型，结合人口分布、 基础设施损毁数据，

中心、云平台）。 通过统一的门户平台、 对园区内企业、个人提 供多种有效、便捷的信 息化支撑工具，如工业 云平台、互联网采购 + 物流、环保统一监管、 智慧医疗等服务。 实现园区基础设施安全 运行，对洪涝、强风、 火灾、治安、企业突发 事件的监控、预警、决 策、事前部署、应急处 置、事后分析进行系统 化管理。 园区管控平台集成了园 区内多个信息化系统， 通过可视化的操作界面 展现一系列基础设施运 行状况，及时处理相应 问题，保障各个系统安全平稳运行。 ✔ 安全管控中心实现对园区安监、 环保、治安、交通等公共安全实施一 体化管理，对洪涝、强风、火灾、治 安、企业突发事件的监控、预警、决 策、事前部署、应急处置、事后分析 进行系统管理。 3. 智慧园区建设方案 基础设施 数据中心 应用平台 园区管控平台 -- 运行管理中心 企业生产突发事件、洪涝、强 智慧园区统一管控平台（ PC+ 移动端） 一站式综合门户平台：园区宣传推广，园区生活服务，企业园区办事的一站式平台。 空气质量长期变化趋势； 时，建立风险分级管控和 数据要求，对各类数据进行  实现热源追踪、实时视频监控及拍照取证功能。 综合数据展现和应用：园区建设、招商、经济运行、能耗排放等 济、空间地理、建筑物基础 体化管理，对洪涝、强风、火灾、治 情况清楚、流域和区域环 “ 云计算引领桌面进入 后 PC ” 时代 ，使 PC 桌 ✔ 依托联通互联口出口资源优势， 3. 智慧园区建设方案 基础设施 数据中心 应用平台 园区管控平台

通道设施 石油泄漏 屋顶破损 松树线虫病 山体滑坡 占用消防通道 违规垂钓 房屋倒塌 刺槐林枯木 雪崩灾害 盲道损伤 河面垃圾 夜间施工 落叶松健康 泥石流 井盖缺失 水域不洁 工程车辆 农田洪涝 地面坍塌 铁路人员闯入 野泳识别 路面落石 建筑石块堆积 流动摊贩 焚烧秸秆 SOS 标识识别 道路坍塌 废旧钢铁 街边横幅 森林火灾 打架斗殴 路面抛洒 绿地不洁 气拱门搭建 黑烟污染 冰面人员行走 坑塘资源保护巡查、水 域污染源巡查、暴露垃 圾巡查、坑塘养殖巡查、 围网捕鱼捕鸟 消防大队 白洋淀落水人员、 高层小区起火、 出警路线提前巡查 农业农村局 流浪猫犬巡查、洪涝堤 防巡查、辖区垃圾巡查、 洪涝灾害受损程度 综合执法局 流动商贩巡查、违法摩 托艇巡查、公路抛洒、 夜间工地扰民、公路施 工巡查、违规倾倒 文旅局 景区流量巡查、 白洋 淀 水域不洁巡查、 白洋

基于分类分级，科学精准防灾减灾 打造“平战结合”业务模式 建立洪涝共治的应急协同标准化平台 产品坚持流域系统整体观，基于二三维一体化技术展示市政小排水系统、水利大排水系统以及流域上下游、干支流 之间的位置属性雨水情等信息，建立融合气象雨水情、预警响应、值班值守、信息报送、防御保障、洪水预演等业务机 制的水旱灾害应急管理标准化平台，全面提升水旱灾害防御能力，降低洪涝防治成本，确保水系平稳运行。 采用日常管理与 与GIS的跨界融合存在巨大挑战，在数据接入、数据管理、数据匹配、模型实时绘制等方面存在技术难题，限制了 BIM+GIS的融合深度以及应用价值。 ③ 预报、预警、预演、预案能力有待强化 近年来，我国极端天气事件频发重发，洪涝灾害造成人员伤亡事件仍然时有发生，水旱灾害防御工作仍存在预报能力 不足、支撑决策精准化程度不高等问题。例如预报以集中式、经验性模型为主，预见期较短、预报精准度不高；预警能力 不足，社会化预警信息 、水表普查规范 化、智能消防栓监控可视化，建立了压力、流量监控机制，完成了对县城供水系统的信息化建设。 萍乡是全国第一批试点城市，萍乡市分水岭地带源近流短，缺乏客水资源，雨量时空分布不均 衡，洪涝灾害频发与水资源匮乏并存。本项目通过建设一套“上截-中蓄-下排”城市雨洪蓄排系统、 “源头削减-过程控制-系统治理”工程体系（166项），物联监测体系建设（安装各类监测仪器300余 台）和管理调

2035 年，各城市排水防 涝工程体系进一步完善，排水防涝能力与建设海绵城市、韧性城市要求更加匹配，总体消除防治标准内降雨条件下的城市内涝现象。提升城 市排水防涝工作管理水平：强化日常维护；实行洪涝“联排联调”; 提升应急管理水平 ; 加强专业队伍建设 ; 加强智慧平台建设。 2021年04月25日 《关于推进污水资源化利用的指导意见》( 发改环资〔2021〕13 号 )，总体目标 : （BMP/LID）模型、雨水管理最优化模型、在线管控平台、综合模拟。 集成降雨—径流、流量演算、洪水预报、污染扩散、成潮预测、来水需水预测、水资源优化配置、管网 水力等模型，对城市排水管网系统的排水能力评估，暴雨洪涝风险分析，合流制溢流（CSO）污染控制分析， 系统优化改造等多种应用场景进行科学的分析，并做出可信的评估和预测，为雨洪管理者提供及时、准 确、科学的辅助决策依据。 AWater Plan 奥格海绵城市规划与辅助设计软件 萍乡属于亚热带湿润季风气候区，年平均降雨量1600mm左右，上半年降雨量占全年60％以上，尤其 是4～6月降雨集中，多大到暴雨。分水岭地带源近流短，缺乏客水资源，雨量时空分布不均衡，再加上排水 设施不到位，导致洪涝灾害频发与水资源匮乏并存； 2.流经主城区的萍水河（外河）、五丰河（内河）河道较窄，行洪能力不足，尤其是五丰河，沿岸时常 发生漫堤事件，并且萍水河水位常高于五丰河水位运行，导致外河水位倒灌，加深五丰河流域内涝程度。

情、供排水监测数据，实现业务的 精细化和智能化管理 科学决 策 使用 3S 技术、数据挖掘和水文水力 模型，结合各类数据，进行智能分 析，为科学决策提供支撑 提前预警可能出现的洪涝灾害、水 污染事故、供排水问题、违法行为 等，保障公共安全 主动服务 预判企业和公众潜在水相关业务需 求，实行主动服务，提高效率的 同 时也提高了公众满意度。 智慧水利解决方案 分 钟 溃坝 10 分 钟 模型智慧应用：③ 典型南方小流域水文 预报 模型智慧应用：④ 典型无资料地区水文 预报 江河洪水实时预报模拟与三维展示 该项目主要针对 2016 年武汉特大洪涝灾害江河 洪水演进以及城市内涝与退水全过程的模拟反 演， 内涝范围、积水深度、积水时间与实测情 况高度吻合。该系统目前处于正式业务运行状 态。 该项目综合考虑了降雨、河网、管网、闸泵调

安徽省水文水资源局 Ø 2018 年安徽省水文自动测报系统卫星信道改造升级项目 50 个遥测站 Ø 2019 年利奇马台风洪涝灾害水毁项目（芜湖水文水资源局） 20 个遥测站 …… 水旱灾害防御案例 黄河水利委员会水文局 Ø 黄河小花间

Part five 需求分析 Part six 智慧管网解决方案 Part seven 服务与运维 一、管网背景 2016 年，连续强降雨天气覆盖全国大部分省市，全国有 26 省（区、市）遭受洪涝灾害，受灾 人口 3282 万人，因灾死亡 186 人，直接经济损失 506 亿元。 根据不完全统计， 2016 年 6 月 30 日 之后的强降雨所带来的洪灾主要集中在长江流域，集中在浙江、贵州、湖南、湖北、江苏以及安徽。

级安全 应急装备先进制造业集群建成，全面助力京津冀成为中国式 现代化建设的先行区、示范区。 三、 发展重点 12 坚持需求导向、应用牵引、突出重点、前瞻布局的原则， 围绕地震和地质灾害、洪涝灾害、冰雪灾害、森林草原火灾、 紧急生命救护、城市安全、高危行业安全生产、交通安全、 家庭应急等重点应用场景，推进安全应急装备高端化、智能 化、标准化、系列化、成套化发展，以产业链协同为着力点 装备等，提高极端环境下应急救援处置能力、救援人员安全 防护水平。 四、 主要任务 （一）加强重点产业链和链主企业培育，打造一流的产 业竞争实力 16 打造重点领域产业链。聚焦地震和地质灾害、洪涝灾害、 冰雪灾害、森林草原火灾、紧急生命救护、城市安全、高危 行业安全生产、交通安全、家庭应急等重点应用场景，推进 安全应急装备高端化、智能化、标准化、系列化、成套化发 展，以产业链协同为着力点发展城市内涝应急救援、医学救