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本站讯 创新是社会不断发展前行的动力引擎。

日前，引江补汉工程《面向数字化交付的工程建设管理系统》成功入选水利部数字孪生建设典型案例。《面向数字化交付的工程建设管理系统》作为数字孪生南水北调（引江补汉工程）建设（以下简称“数字孪生引江补汉”）的重要组成部分，让工程建设管理协同实现“流程化、数字化、无纸化”，特别是电子签章系统全面应用，与业务、流程、报表、短信平台深度融合，重塑了管理流程，参建各方体验到了方便与高效；构建起安全、质量、进度、投资四大业务管控场景，基本达到“能看、能管、能预测、能预警、能提醒、能追溯”的目标。

引江补汉工程是南水北调集团发展新质生产力的一个试验场，各类创新在这里应用实践，铸造国家优质工程。数字孪生引江补汉也是在南水北调后续工程上的一个试验场，作为工程建设全生命周期的试点项目，构建起预报、预警、预演、预案（以下简称“四预”）应用体系，助力工程建设“安全、降本、增效”。

这个创新应用的理想试验场是如何铸就的呢？

为何试点

“引江补汉工程承载了水利人的使命和梦想！”中国工程院院士、引江补汉工程总设计师钮新强说，中线一期工程通水后，受水区现状人口、经济发展已超过原规划2030年水平，南水供水地位由辅变主、目标达效由慢变快、需求依赖由弱变强。

未雨绸缪，南水北调后续工程建设迫在眉睫！在党中央、国务院的坚强领导下，中线引江补汉工程规划设计建设驶入快车道。2022年7月7日，中线引江补汉工程开工建设，拉开全面推进南水北调后续工程高质量发展的帷幕。

引江补汉工程从长江三峡库区引水入汉江，输水线路总长194.7公里，多年平均调水量为39亿立方米，设计引水流量170—212立方米每秒。工程实施后，将增加中线一期工程北调水量，同时向汉江中下游、引汉济渭工程及沿线补水，缓解汉江流域水资源供需矛盾问题。

引江补汉工程具有大埋深、长线路、大洞径等技术特点和“高地应力、高水压、高岩石强度，断层多、地下水多、软岩多”等地质难点，是我国调水工程建设极具挑战性的项目之一。

如何确保引江补汉工程安全、质量、进度和投资，促进我国重大基础设施技术创新能力的提升？加快推进数字孪生引江补汉工程是关键。

当前，我国已经进入数字经济时代。推进数字孪生流域建设是贯彻落实党中央、国务院重大决策部署的明确要求，也是适应现代信息技术发展形势强化流域治理管理的迫切要求。

“用新技术提升传统施工作业，促进水利工程建设施工产业高端化、智能化、绿色化。”中国南水北调集团党组希望通过推进“四预”系统全面应用，打造引调水工程数字孪生样板，深度融合应用创新技术及智能装备，形成新质生产力。

如何建设

数字孪生引江补汉聚焦工程难点问题，均需技术攻关，研发专业模型和算法，技术难度大；数字孪生引江补汉用户面向90多家参建单位，协同难度大，系统应用推广复杂，网络及数据传输区域跨度大……

涌水、突泥是引江补汉工程建设面临的最大风险。钮新强认为，施工必须坚持超前地质预报、超前注浆加固、超前支护的“三超前”处置原则。数字孪生建设可实现对引江补汉工程建设全过程的“四预”功能，为“三超前”处置提供了巨大空间，可有效降低工程建设施工潜在的安全风险。

数字孪生引江补汉以覆盖工程全域的5G信息传输网为基础，融合勘察设计成果和施工管理数据构建全生命期数据底板，建立模型库和知识库，实现质量基因追溯、深埋长隧洞施工安全管控、进度仿真及资源优化配置和协同管理数字化等“四预”应用，形成基于数字孪生技术的大型水利工程数字化建设解决方案。

有了建设目标，并不意味着可以一蹴而就。数字孪生引江补汉是唯一一个处在建设期的数字孪生水利试点项目，行业内可供借鉴工程案例少。水利部、南水北调集团联合成立了“数字孪生南水北调”建设协调小组，建立协同推进机制和巡回督导检查机制；江汉水网公司董事长、总经理担任数字孪生引江补汉建设领导小组组长，下设工作专班；成立引江补汉工程数字化建管系统工作小组，统筹组织数字化建管系统开发及推广应用工作。

先行先试，离不开大胆创新，合力攻关。因此，“9·30”数字孪生建设专项工作领导小组成立，江汉水网公司和水网智科公司的董事长为组长，下设规划设计、系统建设、推广应用3个小组专班，确保建设目标顺利实现。

如何创新

数字经济是支撑新质生产力蓬勃发展的重要力量。如何在管理上创新，提升引江补汉工程建设管理能力，江汉水网公司在调研数字孪生引江补汉如何建设的同时，开展了工程技术、建设管理、TBM研究、信息化建设、合同管理等重点领域调研活动。在江汉水网公司上下形成共识：以数字孪生引江补汉为抓手，提升本质安全水平。强化质量进度投资控制，坚持生态优先理念，争创优质精品工程。向管理要质量、要效益、要发展。打造核心技术，培养一支高素质专业化人才队伍。把“机械化换人、自动化减人、智能化无人”的理念纳入出口段样板工程，在全线推广隧洞施工智能化。

在出口段安乐河工区，一个集多功能于一体的数字孪生智能建造中心引人注目，施工单位充分利用物联网、5G、AI和BIM等技术，全力推进数据共享和安全、质量智慧管理工作。

通过建造中心平台，现场物料管理全过程记录，直观反映工程进展和形象，展示各类技术方案并生成模型。人员采用实名制，车辆设备安装轨迹定位系统，通过建立在线实时监管平台，实现了远程监测和预警。

如何推进

“需求牵引、应用至上、数字赋能、提升能力”，这是数字孪生引江补汉工程成败的关键。

江汉水网公司建立协同配合的工作推进机制，建立日报、周协调、月调度、专题会商工作机制，将数字孪生建设纳入重要督办事项，建立工作清单，明确责任人、时间节点、标准要求，挂图作战。

推进数字孪生引江补汉迫切需要开阔视野，学习交流。为此，江汉水网公司先后与行业先进单位、类似项目、高校、科研院所等交流研讨50余次，吸收先进经验，逐步明确了自己的建设方案、技术路径、推广应用。

2023年，参建各方先后开展三次集中攻关，形成了BIM+GIS+业务数据融合可视化技术，研发出工程建设专业模型库，打造了工程建设孪生应用场景，初步建成引江补汉工程数字孪生1.0版本。

如何应用

只有广泛应用，数字孪生引江补汉才具备长久的生命力。

江汉水网公司信息机电部负责人陶少雄总结了系统应用成果，一是建立了复杂地质条件下大直径深埋长隧洞施工安全动态管控体系，以掌子面为中心，汇聚各阶段可能面临的安全风险，通过预测数据辅助管理决策，规避地灾风险。二是基于多源异构数据构建工程数字基因库，实现质量态势的“可分析、可追溯、可复演”。三是打造长距离多作业面隧洞施工进度仿真与动态资源配置体系，可以通过数据库实现进度的自动分析自动预警，替代过去的人工计算，为精准管控进度提供依据。四是构建覆盖全要素贯穿全流程的投资动态管控体系，把投资控制工作前移到了事前和事中，彻底改变了过去投资事后控制的被动状态。五是实现基于电子签章技术的业务协同无纸化，提高了各项业务的审批效率。

千里之外，登录一台电脑就能察看工程现场，调阅数据指标，动态分析工程建设全过程数据，工程建设全过程实现了可追溯、可分析、可复演。随着成果的广泛应用，目前引江补汉工程已经形成5项技术标准，5项软件著作权，申报并受理了1项发明专利，为建设期数字孪生引江补汉工程建设提供了支撑。

在引江补汉工程二标2号支洞，机械化自动化智能化连续作业实现了“两天三循环”，一天平均进尺达3.5米，与过去人工作业相比，进度提高了五到六倍。

江汉水网公司建管三部副主任张建伟说，引江补汉工程八标在钢构综合加工厂率先引进了自动化流水生产线，智能化的机械臂替代了过去需要三十多人完成的加工操作，不仅提高了产品精度和质量，提高了生产效率，还实现了本质安全。

在江汉水网公司的创新管理引领下，引江补汉工程各施工标段对标对表新质生产力，强化工地试验室、混凝土拌合站和砂石料系统的高标准投入，从规划设计到施工，更加注重自动化、智能化和绿色化，为控制好工程施工质量打下了坚实基础。

未来如何

发展新质生产力，推进数字孪生引江补汉，最终要靠人才。在南水北调集团2024年科技创新大会上，重点表彰了2023年度南水北调科学技术进步奖和科技领军人才、青年科技英才，释放了积极信号。

2023年11月，引江补汉工程勘察设计数字孪生应用项目荣获“智水杯”水工程BIM应用大赛“勘测设计组金奖”，这项应用项目针对引江补汉工程输水隧洞穿越地层众多、地质条件复杂，设计方案需动态调整的关键问题，通过数字赋能，将设计工期从1年半压缩至半年，满足了项目开工要求。

2024年1月9日，南水北调国家水网工程建设全国引领性劳动和技能竞赛在引江补汉工程启动，引江补汉工程成为集中锻炼人才、重点培养人才、及时发现人才的理想试验场，为发展新质生产力注入了强大的动力。

今后，江汉水网公司将深入推进数字孪生引江补汉工程建设，大力推进智能建造落地，深度融合应用创新技术及智能装备，加快形成新质生产力，助力工程建设“安全、降本、增效”。加快工程全域感知网建设，夯实数据底板，开展“四预”模型算法攻关，坚持应用至上，持续优化“四预”应用场景。

“南水北调开新局、国家水网立新功”，引江补汉工程是南水北调集团技术攻关和重大课题研究的重点区域重要战场。随着深埋长隧洞建设关键技术广泛应用，在引江补汉工程建设高质量发展的征程上，必将涌现出一批优秀管理干部、一批科技创新人才、一批重大科研成果，为国家水网建设，特别是南水北调西线工程建设提供管理经验、技术支撑、工程预演和人才保障。