“构建智慧水利体系，以流域为单元提升水情测报和智能调度能力”是国家“十四五”规划纲要的明确要求。东平湖滞洪区承担分滞黄河洪水和接纳大汶河来水的双重任务，是黄河下游重要的分滞洪工程。面对“洪水风险依然是黄河流域最大威胁”的现实，山东河务局乘“数”而上，构建了数字孪生东平湖典型场景，通过精准模拟，确保东平湖滞洪区分得进，更分得准。

数字孪生滞洪区——基础在“数”

数字孪生是对实体对象的动态仿真，涉及数据庞杂。如何快速高效收集各类数据？山东河务局利用遥感、激光雷达、无人船、水下机器人等技术，构建气象水情、地形高程、水利对象等全要素感知网络。基于云平台架构，建设山东黄河大数据中心，规划山东黄河数字资产体系，对采集的各种数据进行统一梳理、分类，确保同一对象的各类信息、不同对象的相关信息相互连通、彼此关联，打通数据壁垒，有效支撑业务应用和决策分析。

数字孪生滞洪区——关键在“算”

掌握洪水演进和蓄泄机理，延长洪水预见期，提高防洪减灾能力是当前智慧水利建设的当务之急。黄河干流洪水演进、大汶河降雨产流、东平湖调洪演算、北排泄流与闸门调度等都是山东河务局近年来升级完善的水文分析数学模型。黄河干流洪水演进模型依据花园口站洪水过程，可逐站分析山东黄河各水文站洪水演进情况；大汶河降雨产流模型联动以流域为单元组合的降雨预报数据，完成大汶河流域降雨与水文模型的全面耦合；东平湖调洪演算、北排泄流与闸门调度模型，模拟黄河与大汶河洪水不同遭遇条件下东平湖蓄洪运用情况。今年汛前，基于MIKE21水动力模型，建立了黄、汶、湖平面二维水动力模型，与传统的水文分析数学模型一同探寻东平湖蓄滞洪更加精准的答案。

数字孪生滞洪区——核心在“演”

聚焦东平湖滞洪区工程改建后未实际运用、直观评估洪水影响范围不足的短板，山东河务局构建了“智能预报、动态预警、仿真预演、复盘评估”的一体化防洪调度情景。根据模型计算预报结果，可预警滞洪区分洪运用的关键调度节点，并根据防洪任务和工程现状，利用仿真引擎对各量级洪水进行预演，模拟黄河干流、大汶河下游、滞洪区内的洪水演进情况，确定任意时刻东平湖滞洪区水位、黄河干流及大汶河下游洪水流速，科学分析滞洪区淹没水深、群众转移最优路线、分洪闸围堰及金山坝破除时机、分洪闸闸门启闭方式等。基于预演结果，自动生成调度预案，为滞洪区科学分洪决策提供参考。

数字孪生滞洪区——重点在“用”

基于数字孪生滞洪区的东平湖分洪决策重塑了防洪调度流程，为分洪各环节风险分析提供科学支撑。2023年汛期，山东河务局对数字孪生东平湖滞洪区进行了实际应用，通过预演确定关键节点，提前泄洪腾出近1亿立方米库容，5次科学下达东平湖调度指令，将老湖水位精准控制在汛限水位，即有效保障了防汛安全，又为水资源利用打下了良好基础。近两年，在黄委和山东黄河防汛调度演练中，数字孪生东平湖作为分洪预演的重要载体进行了模拟应用，有效推动了数字孪生建设的发展。

图片由山东河务局提供