近期，由中国信息通信研究院（以下简称“中国信通院”）主办的“2022中国信通院ICT+深度观察报告会”在北京成功举办。
会上，软通智慧深度参编的2021《数字孪生城市白皮书》正式发布。此外，由软通智慧助力北京市海淀区水务局落地的“海淀区生态补水循环水网控制系统项目”被评选为“2021年数字孪生城市典型案例”！
2018年至今，信通院已连续四年发布数字孪生城市权威报告。白皮书从发展态势、标准引领、场景驱动、实践创新四大方面对数字孪生加速推进智慧城市建设进行了深度分析。2021版《数字孪生城市白皮书》的发布，将为2022年数字孪生城市提供新的思路和方向。
软通智慧作为模拟仿真推演核心企业两度参编，基于孪生城市建设、数字孪生标准编制等丰富经验为本书贡献了来自行业一线的前沿视角及最新落地案例。
其中，“海淀区生态补水循环水网控制系统项目”便是运用数字孪生与仿真技术助力打造智慧水务的典型案例。
那么问题来了！“生态补水”是什么意思？为什么要进行“生态补水”呢？
所谓的“生态补水”，是通过提高水体流动性，来加大水环境容量，改善受水地区水体的自净能力。改善了水质及水文地质条件后，可提高地下水位，控制地面下沉带来的危害，并促进受水地区生态环境向良性方向发展。“补水”是随着区域经济发展、城市化逐步提高，在污染源治理基础上增加的治水措施，好处多多。
问题又来了！水生态环境如此复杂，海淀区的水要如何补呢？这就要说到软通智慧协同海淀区水务局建设的“海淀区生态补水循环水网控制系统”。
三个技术Buff，赋能治水更加“耳聪目明”
2021年，为进一步筑牢生态基底，打造更加优美的水环境，海淀区水务局因地制宜，对“十四五”时期“水清岸绿”的工作目标、重点任务进行了重新梳理，制定了《“水清岸绿”计划》。
其中，海淀区通过循环补水的方式，为翠湖片区、稻香湖片区及圆明园片区等六大片区陆续补水，打造循环水网，逐步形成湿地、河渠之间互通互补的水系生态系统。
如何实现智能循环补水？“海淀区生态补水循环水网控制系统”通过“三维可视化补水策略”，“泵、阀物联设备反向控制”，“补水策略仿真推演”三大核心功能，助推原有粗放式手动补水模式向数字化智能补水系统实现跨越式发展。
场景1：三维建模，补水策略清晰可视
系统将六大片区的设备（如补水管线、河道、泵站、泵、阀、出水口、摄像头等），以及场景进行三维建模，360度全方位展示管线、河道以及各基础设施、设备的状况。
同时，基于各补水管线、河道沟渠以及各泵、阀等设备的三维模型场景，三维动态展示各片区水系补水、换水的水流路线，模拟仿真整个补水策略的过程。
通过三维建模模拟仿真，就可对各补水策略的可行性进行分析判断，大大降低项目实施成本。
图 1 三维可视化补水策略
场景2：泵、阀物联设备反向控制，循环补水更精准
系统通过对接泵、阀、流量计、液位计、水质监测仪、摄像头数据，直观展示各设备实时状态，水流量、水位和水质信息以及摄像头视频流信息，操作人员透过屏幕即可了解全局。
同时，系统对泵站以及阀门运行调度中收集的相关数据进行统计，根据补水运行过程中的实际流量找到最佳运行模式的匹配控制，远程对泵、阀等设备实现开、关等反向控制，将手动补水模式提升为信息化智能控制模式，通过调度指令的准确性、针对性，实现循环补水的能耗节约。
图 2 阀门开关以及开度控制
场景3：补水策略仿真推演，实现水质水位双达标
在低能耗提高水位的基础上，如何提升河道水质？系统根据上游片区河道水质、水位等相关数据，并结合河道丰水期、枯水期以及周边绿地、各泵站耗电量、河道流量、河道水位等信息，运用模型计算推演出各补水片区科学节能的补水策略，包括各补水泵阀的开关、阀门开合度设置以及补水时长等，实现水位、水质双达标，为后续构建水质改善模型和城市排水防涝模型提供了坚实的基础。
图 3 补水策略仿真推演
看到这里，你是否也会惊讶，原来海淀“风吹柳树摇，水清鱼儿欢”背后，还有这么多技术加持！
海淀区生态补水循环水网控制系统的建设，不仅对海淀区水生态治理、维护河湖生态健康具有显著效益，也为运用先进技术助力经济、社会和环境等全方位可持续发展提供了示范。
未来，海淀区将继续完成百公里滨水慢行走廊建设，届时，这片京西热土不仅是人们创新创业的梦想之地，还将承载起“山青如黛、水碧似玉”的诗与远方。
软通智慧也将继续依托数字孪生与城市仿真、物联网等先进技术，助力海淀区建设“美丽海淀、生态水务”，让城市更宜居、更美丽。
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