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

水环境生态 政府决策 城市居民 • 河流湖泊水质改善 • 减少洪涝灾害影响 • 治理河湖岸线入侵 • 保护水生态环境 • 供水保障 • 饮用水水质安全 • 避免城市洪涝和黑臭水 • 宜居的城市水环境 • 辅助政府决策 • 洪涝灾害预警处理 • 水污染治理 智慧水务解决方案 —— 为政府决策，居民宜居环境，生态改善提供帮 助 目录 背景介绍 Polit ics 政策 置，可以随时查看水厂的信息。 供水系统规划一张图展示 - 决策支 持 供水区划分 已有的城市底板，展示供水区 划分。 供水系统解决方案 防洪减灾解决方案 防 洪 防 洪 抗 旱 减 灾体 系 污水处理厂选址 洪涝灾害应急指挥 污水 / 雨水管布局规 划 通过淹没分析预测汛情 ! 解决排水防洪调控痛点： 生态治理解决方案 人口经济 水源（水库） 分流制 / 合流制 C O D 总量 气象 执法人员巡查 分 综合专题 水环境 管网信息 水质监控 防洪抗灾 智能执法 应急预案： 包括预案展示，推演，管理，查询，对 出现的洪涝灾害事件的处理做到全追踪。 实时监控： 防洪高危区视频监控，视频报警。无 人 机航拍洪涝灾害实时情况。 管理调度： 灾害时通知洪涝灾害周围的人员，辅助人员调度。 洪 涝 灾 害 应 急 响 应 解 决 方 案 防洪减灾解决方案 新 加 坡 城 市 模

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

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

展示。后期根据需要开发专题研判系统，或者共享部建设的专题研判子系统。共享融合相 关基础数 据，逐步研究开发具备多灾种综合研判能力的研判子系统。 地震研判专题 台风研判专题 地质灾害研判专题 安全生产研判专题 洪涝灾害研判专题 … … 专题研判子系统 信息 现场监测监控信息 应急资源调度信息 各专业部门研判信息 生 产 安 全 、 地 震 、 地 质 、 防 汛 消防产品… 多灾种综合研判 示 融合及系统控制操作，满足指挥调度和多人、多级协同时，全局信息快速安全汇聚显示及共享 指挥中心 系统界面资源池 应急网 GIS 系统 公安网管控系统 视频网监控系统 气象台风预警系统 洪涝灾害分析系统 卫健委疫情管控 界面互联共享 预 警 – 调 度 全 域 - 指 挥 智能界面云平台 - 多网信息界面互联，应急信息全面共 享 智能界面云平台 - 多终端交互联动，全天候跨域协同

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。

森林、草原火灾专题 25 重大民用航空器安全事故 专题 35 重大核事故/放射性事故 专题 6 领导驾驶舱 16 地质灾害专题 26 重大农业有害生物专题 36 重大海洋灾害专题 7 城市火灾专题 17 洪涝灾害专题 27 重大林业有害生物专题 37 重大台风灾害专题 8 重大传染病疫情专题 18 破坏性地震专题 28 重大干旱专题 38 大规模通信瘫痪专题 9 危化品企业及危化品监管 专题 19 煤矿事故专题 应急管理数据共享交换平台、大数据平台、数据治理平台 洪水淹没范围模型 滑坡风险分析模型 融雪分析模型 室内疏散模型 爆炸模型 火灾模型 综合风险分析模型 针对城镇火灾、森林火灾、台风、暴雨、城市内涝、洪涝、泥石流、山体滑坡、危化品运输车辆、化工厂、危化品企业、地震等 多灾种突发事件提供各灾种简易模型，实现发展态势及影响后果的初步快速预测分析，有效辅助领导对事态的研判。 针对地方常见灾种，考虑筹建 暴 雨、水淹、城市内涝等常见灾种的高精细度专业三维仿真模型，积累数据和专家经验，为后期基于人工智能的辅助决策打下坚实基础 应急灾害模型库、场景库 针对城镇火灾、森林火灾、台风、暴雨、城市内涝、洪涝、泥石流、山体滑坡、危化品运输车辆、化工厂、危化品企业、地震等 多灾种突发事件提供各灾种简易模型，实现发展态势及影响后果的初步快速预测分析，有效辅助领导对事态的研判。 针对地方常见灾种，考虑筹建

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