DB34T 4698-2024 数字孪生灌区建设技术导则　

34DB34/T4698—2024数字孪生灌区建设技术导则Technicalguidelinesfortheconstructionofdigitaltwinirrigationdistricts2024-01-11发布2024-02-11实施安徽省市场监督管理局发布I 9 1GB/T28418土壤水分（墒情）监测GB/T28570水轮发电机组状态在线GB/T33113水资源管理信息GB/T37391可编程序控制器的JB/T8735.2额定电压450/750V及以下橡皮绝缘软线和软电缆23网络安全运行维护网络安全运行维护其他授权用户水行政主管部门灌区管理单位其他授权用户水行政主管部门灌区管理单位农业、工业、城乡供水用水户水费管理用水计量工程管理水旱灾害防御……灌区一张图配水调度水费管理用水计量工程管理水旱灾害防御……灌区一张图配水调度数字孪生平台模型库灌区专题模型模型库灌区专题模型智能识别模型可视化模型知识库预报方案业务规则历史场景知识库预报方案业务规则历史场景水利对象关联关系调度方案数据底板基础数据监测数据地理空间数据业务管理数据行政管理数据感知体系工情水情农情输配水气象视频…控制体系感知体系工情水情农情输配水气象视频…取（引）水排（退）水通信网络调度中心支撑体系通信网络调度中心应用支撑平台计算存储水源工程灌溉排水工程体系灌溉区域作物种植结构主要用水户…5.2.1.1应在主要取（引）水口、配水口、分水口、排（退）水口、用水管理分界点等用水计量断面式测流、走航式ADCP（AcousticDopplerCurrentProfilers，声学多普勒流速剖面仪）测％；45.2.2.2工程运行信息应监测闸（阀）门开度、荷载、过流量、启闭时间，泵站运行5.2.2.3工程安全信息应监测水库大坝、渠道及渠系建筑物（重点监测高边坡、高填5.2.2.4可采用仪器设备监测、视频监视、水下探伤仪检测、无人航空器巡航、人工巡查等方式进行5.2.3.1农情信息宜包括种植结构、播种日期、物候期、作物需耗水、灌溉面积、土壤墒情或田间水123456755.3.1.1灌区控制体系宜涵盖取(引)水、输配水、排(退)水控制系统和田间灌溉控制系统。5.3.1.2控制系统宜配置RTU(RemoteTerminalUnit,远程终端单元)和PLC(ProgrammableLogicController,可编程逻辑控制器),具备远程控制、现地控65.4.3.1应建设测站与分中心（或中心）、分中心与中心之间的通信网络，应充分考虑信息的分级存5.4.3.3实施自动控制的取水闸、涉及群众生命财产安全的泄洪闸、关键的节制闸与分水闸宜采用控5.4.3.4信息传输通信设备及其附属设施宜包括微波通信设备、卫星通信设备、光纤传输设备、程控5.4.4.3基础计算与存储应包含服务器、存储、网络、操作系统、数据库等软硬件，并预留冗余和发5.4.4.4宜根据数字孪生灌区的智能识别模型训练、知识学习推理等计算需求，配备人工智能计算资5.4.5.1调度指挥中心可包括会商中心、通信机房、安全设施等，宜具备集中控制5.4.5.2通信机房应考虑温度、湿度、通风、电磁场干扰、防水、防静电、消防等的适应性要求和可7型）、DOM（DigitalOrthophotoMap，数字正射影像）、TDOM（TrueDigitalOrtho8b)同构数据库之间宜采用数据库访问交换方式，异构数据库之间宜采用数据交换服务系统交换b)自然背景可视化模型构建对象宜包括地理场景（DEM、DOM等）、地物实体（水系、植）；95.5.3.2预报方案知识库宜包括来水预报、需水预测、暴雨预报、洪水预报、干旱预报等模型优选及5.5.3.3业务规则知识库宜包括水资源调配、灌溉制度拟定、水旱灾害防御、安全运行监控等业务的5.6.1.1业务应用平台宜包括用水计量、水费管理、工程管理5.6.1.2可结合灌区专题模型，融合气象及来水预报、流域及工程实时雨水情、工程5.6.2业务应用5.6.2.2水费管理系统，宜具有用水户管理、用水协会管理、用水量公示、水价设置、水费计算、水5.6.2.4配水调度系统，宜具有需水分析（需水计划上报）、可供水分析、水资源平衡分析、配水计c)根据水资源配置方案自动生成闸/阀等调度节点的调度预案1①多泥河道上的水闸，如闸上最高水位因河床淤积抬高，超过规定运用参数时，应停止使用，并②利用浑水灌溉的引水闸，充分利用沙峰时机，有计划地进行淤灌，如泥沙粒径较大，含沙量过高，易造成灌溉渠系淤积，应先及时关闭闸③当来水水质不能满足用水单位要求时，按上级部门指令减少引水流23⑤渠段或者渠系建筑物枢纽的退水闸、排冰闸，按工程设计设定的运行调度原则和水情、冰情等渠（沟）道名称、代码、经纬度、位置、类别线路区、工程范围受水区、输水干线总长度、输水支线总长度、设计年引水量、引调水方1基于框架式流速仪的明渠测流水力仿真数仪主要技术指标有旋转回转直径、起动流速、测速范围、最小工作水深及触点容量等，常用流（2）流速仪的检定/校准误差技术指标：针对比对项目的重要程度不同，框架式流速仪法应选用适用于灌区测、灌区渠2泵站实时在线算法，求解速度快，求解结果可直接与泵站SCADA系台部署，支持Linux、Windows以及国产操作系统，支持国产数据库模型适用于叶片角度可调、不可调流泵站，也频、变频离心泵站，还适用于变扬程泵站的优3灌区输配水网实时交互式仿程，实现渠道/管道水动力学仿真、实时交互式仿真(人工/控制算法)、洪水淹没推演、调度预案的推演模型采用C++语言开发并提供API接口，示范案例10d的渠道/管道运行控制过程和地表水运动模型适用于水库-渠系/沟网-农田/排水区混合的灌区渠道/管道系统供水及防汛调度预演、泄露风险辨快速。提供API接口，可与第三台部署，支持Linux、Windows以及国产操作系统，支持国产数据库模型适用于灌排两用渠系或单灌单网，供水和防汛调度预4基于短期与中长期集合天气预报的实时灌溉决策预报模型间水位/墒情动态变化，进而预测田间排水与指导项目区科学灌溉；中长期能够预测未来田间水位/墒情（2）模型交互：通过API形式进该模型需要应用于具有（水田）或监测的田区域5灌区高精度旱情监测与智能常、轻度旱情、中度旱情、重度适用大中小型灌区旱情监测与短中长期预测预警6中长期来水预法实现了对灌区骨干水源中长期来水总量及来水过相似年法主要是根据气象预报中长期概率预测成果周期均值叠加法利用长系列来水量资料进行历史周回归分析主要研究“降雨~来水量”之间的关系，通（2）来水量模拟确定性系数在求模型适合于骨干水源为区，尤其是已具备30量、径流量系列资料的7灌区水资源配该模型包含了“来水-需水-配水-调水”子模型。模灌区来水预报、需水预算。与实测径流过程相比，中长三维界面上模拟仿真配水调度结果测、水资源配置、渠道8灌区渠系优化的灌溉方式，通过合理的分组让灌区管理员操作方模型在簸箕李灌区2022年冬灌配水流量、配水开始时间、配水道的配水流量平均提高了16%,整个灌区的配水周期缩短了8.2%适用于明渠灌溉灌区的渠系配水方9明渠灌溉配水全渠系智能控对多输入多输出的控制系统建立二次型函数的性能模型提供API接口，可嵌入或集成到灌区已有的灌溉（1）节水：节水率>8%;（4）高效：联合控制闸门，30-适合我国大干状、树状梯弧形等多种断面形状灌区渠系/沟网闸/泵群优模型适用于有侧向洪水入渠的灌区渠道供水调度管快速。提供API接口，可与第三模型适用于灌排两用水网，以及单灌单排渠系沟网闸群和泵站群联合调度预案编制及国产操作系统，支持国产数据库基于多源数据融合的灌区水稻需水预测及90％，农田灌溉面积识别误差小于8%;（2）作物需水预报精度在80%适用于灌区种植结构提取、灌溉面积识别、需水预测和灌数字孪生灌区AI视频识别模型渠系/沟网等水域、建筑物、入侵人员等实时状态视模型采用C++/Python/Java等语言进行开发，可提供智能识别响应时间为