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在湖北襄陽的崇山峻嶺之下，一條長達(dá)194.7公里的“地下長河”正在悄然延伸。作為南水北調(diào)中線工程的后續(xù)水源工程，引江補(bǔ)漢工程堪稱中國水利史上的又一超級工程——它不僅是中國在建最長、洞徑最大、綜合難度最高的有壓引水隧洞，更承載著提升年均調(diào)水量20億立方米、保障北方用水安全的戰(zhàn)略使命。

與宏偉藍(lán)圖形成鮮明對比的，是極端復(fù)雜的施工環(huán)境：8處深大斷裂、突泥涌水風(fēng)險(xiǎn)、軟巖大變形……傳統(tǒng)水利工程中常見的管理痛點(diǎn)在此被放大。如何在高風(fēng)險(xiǎn)條件下實(shí)現(xiàn)“超長距離、超深埋深、超大規(guī)?！彼矶吹闹悄芙ㄔ?？

在此背景下，品茗科技與中國水利水電十四局?jǐn)y手，在引江補(bǔ)漢8標(biāo)段打造了一套貫穿“天、空、地、水、工”的全要素?cái)?shù)字孿生系統(tǒng)，成為水利數(shù)字化轉(zhuǎn)型的最佳試驗(yàn)場。

▲引江補(bǔ)漢工程輸水隧洞19#平洞

水利工程，尤其是長距離隧洞項(xiàng)目，具有戰(zhàn)線長、環(huán)境封閉、地質(zhì)復(fù)雜、風(fēng)險(xiǎn)動態(tài)變化等特點(diǎn)。傳統(tǒng)依賴人工巡檢、紙質(zhì)記錄、經(jīng)驗(yàn)判斷的管理方式，難以實(shí)現(xiàn)真正意義上的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控和精細(xì)調(diào)度。

數(shù)字孿生的真正價(jià)值，不在于模型的逼真程度，而在于能否支撐精準(zhǔn)決策與高效執(zhí)行。

在引江補(bǔ)漢8標(biāo)段，以“工程一張網(wǎng)、六項(xiàng)機(jī)制、四預(yù)體系”為思路，品茗科技為項(xiàng)目量身打造了一套覆蓋施工全流程的智慧解決方案，讓水利工程的數(shù)字化從概念落地為可感知、可操作的實(shí)戰(zhàn)工具。

基于水利工程的場景特性，數(shù)字孿生平臺將28公里全線的高精度傾斜攝影模型與BIM模型無縫融合，同時(shí)接入了上百個(gè)實(shí)時(shí)監(jiān)測點(diǎn)，無論是隧洞的支護(hù)細(xì)節(jié)，還是拌合站的料倉狀態(tài)，都能在數(shù)字空間中1:1還原。這使得項(xiàng)目管理從“事后補(bǔ)救”轉(zhuǎn)向“事前預(yù)控”。

在最易發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的鉆爆作業(yè)環(huán)節(jié)，品茗工程團(tuán)隊(duì)按照項(xiàng)目需求，在作業(yè)面布設(shè)氣體自動監(jiān)測設(shè)備和頂拱位移傳感器，全天候監(jiān)測隧洞內(nèi)的安全隱患。在掌子面100米核心區(qū)設(shè)粉塵監(jiān)測設(shè)備，一旦捕捉到數(shù)據(jù)超閾值，系統(tǒng)會自動調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)，同時(shí)將預(yù)警信息定向推送至管理人員手機(jī)。

再比如項(xiàng)目應(yīng)急管理，數(shù)字孿生系統(tǒng)可模擬洪水淹沒、塌方逃生等場景，結(jié)合氣象、地質(zhì)、水文數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)災(zāi)害推演，并自動匹配應(yīng)急預(yù)案、物資調(diào)度和搶險(xiǎn)路線。

這種場景化的風(fēng)險(xiǎn)管控，精準(zhǔn)解決了施工中的安全隱患。六項(xiàng)機(jī)制和四預(yù)管理的鏈條，通過數(shù)字化手段高效運(yùn)轉(zhuǎn)。

▲隧洞開挖

而在隧洞管理的“老大難”——人員與設(shè)備管理，也在品茗的場景化服務(wù)中得到破解。

考慮到隧洞全線長度，單純的地面定位技術(shù)難以穿透巖層，品茗科技采用“UWB隧洞+北斗/GPS地表”的融合定位方案，人員、車輛的位置信息會以隧道半剖面的形式，在數(shù)字孿生系統(tǒng)中呈現(xiàn)，可實(shí)時(shí)查看人員、設(shè)備運(yùn)動軌跡。

針對隧洞施工“工序銜接慢”的痛點(diǎn)，智能硬件可自動識別鉆爆、支護(hù)、出渣等工序進(jìn)度，實(shí)時(shí)分析耗時(shí)與超時(shí)原因，主動提醒班組進(jìn)行下一道工序準(zhǔn)備，實(shí)現(xiàn)“循環(huán)掘進(jìn)”的節(jié)奏控制。管理人員通過指揮中心大屏，既能清晰看到TBM刀盤的實(shí)時(shí)掘進(jìn)參數(shù)、拌合站料倉的庫存變化，也能同步感知?dú)庀?、水文變化對施工環(huán)境的影響，曾經(jīng)“看不見、摸不著”的風(fēng)險(xiǎn)，如今在數(shù)字孿生系統(tǒng)中變得可預(yù)判、可干預(yù)。

▲人機(jī)實(shí)時(shí)定位

當(dāng)引江補(bǔ)漢工程的“地下水脈”逐漸成形，數(shù)字孿生與各類數(shù)字化手段構(gòu)建的“信息脈絡(luò)”也在同步延伸。

從引江補(bǔ)漢8標(biāo)的實(shí)踐來看，水利工程的數(shù)字化在于對信息的全面掌控與高效運(yùn)用。以數(shù)字孿生為中樞，將人員、設(shè)備、環(huán)境、工序等全要素信息串聯(lián)成網(wǎng)，不僅實(shí)現(xiàn)了“一屏統(tǒng)攬全局”，更能通過數(shù)據(jù)分析預(yù)判風(fēng)險(xiǎn)、優(yōu)化決策。這種信息掌控力，讓28公里長的輸水隧洞不再是管理難點(diǎn)。

從引江補(bǔ)漢，到淮河入海水道，再到黃河古賢水利樞紐，在國家水網(wǎng)加速成型的今天，這種數(shù)字化管理模式，正推動水利工程從“經(jīng)驗(yàn)驅(qū)動”走向“數(shù)據(jù)驅(qū)動”。而品茗科技正以行業(yè)參與者的身份，為水利數(shù)字化寫下更多標(biāo)桿。