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始建于20世紀70年代末的九龍江北溪水閘，是福建省九龍江流域最大的供水樞紐，承擔著防洪、排澇、灌溉等重要任務，為廈門、漳州兩地供水安全提供有力支撐。

近年來，隨著數字技術飛速發展，原有水閘已不能滿足日益增長的供水保障、防洪安全和數字管護等發展需要，水閘安全管理迎來新變革。2024年，九龍江北溪水閘改建工程作為閩西南水資源配置工程重要組成部分，正式開工。

據了解，工程總投資13億元左右，工期46個月，按照“需求牽引、應用至上、數字賦能、提升能力”的設計要求，融合數字孿生工程建設新需求，擬通過建設一個平臺、一個數據底板、三類模型庫、五大業務應用，實現北溪水閘施工與運行管理升級，增強運行管理信息化與智能決策能力，確保閩西南協同發展區經濟社會高質量發展。

水閘工程管理保障數字化。九龍江北溪水閘施工期積極構建數字孿生綜合管理體系，打造項目管理、智慧工地與數字化交付三大模塊。該體系以稽查與督查過程中發現的問題為導向，以工程結構分解為紐帶，深度聚焦質量驗評與工程計量支付兩大智能管控核心業務，可實現項目參建單位的無紙化協同辦公，顯著提升工程管理效能。同時依托BIM（建筑信息模型）+GIS（地理信息系統）三維可視化場景，構建工程對象管理中樞，將設計、施工、采購、試運行等全周期數據深度融合。在實際運用中，深入提煉工程項目中各類設備設施資產及信息之間的內在關聯，并對各類數據資料進行分類、收集與整理，最終實現實體工程與“數字孿生體”同步交付，為工程運行期資產精細化管控奠定堅實數據基礎。

水閘結構安全防控智能化。基于北溪水閘數字孿生平臺，從實時監測、智能評估到應急處置，建立水閘結構安全風險全流程智慧管理場景。該平臺覆蓋結構健康監測、異常告警觸發、風險動態推演、應急方案預演、安全閉環反饋等關鍵環節，形成了一個完整的安全管理鏈條。其智能系統關鍵技術主要是通過三維可視化映射技術、多源數據融合技術、智能算法分析等一系列先進技術協同，實現對水閘安全狀態的實時感知，并對可能出現的安全風險進行預測，推動水閘安全管理從被動響應向主動防御轉型升級，為水利工程安全運行筑牢屏障。

金屬結構安全保障精細化。金屬結構數字孿生系統為水閘改建工程中的閘門、啟閉機等金屬結構打造了一套集實時監測、智能分析于一體的智慧化管理體系。系統通過多源傳感器實時采集應力、振動、液壓壓力等關鍵數據，結合動態閾值預警機制，以結構示意圖、趨勢曲線、頻譜分析等多維度可視化手段監測異常情況，并及時將故障信息精準推送至相關負責人員。系統內置的知識庫與專家系統宛如經驗豐富的“診斷醫生”，能夠診斷故障類型并提供切實可行的維修建議。此外，借助平臺的分析模型、模糊理論及機器學習技術，系統會對設備健康狀態進行綜合評估，預測風險等級并科學劃分安全可靠度。在調度運行環節，基于水文數據與設備實時狀態，全流程模擬上級調度指令接收與執行過程，涵蓋調令接收、工程安全確認、閘門運行方案計算、閘門啟閉操作、反饋閘門調整報告以及工程運行智能監控等多個關鍵環節，動態預演不同工況下的閘門應力應變情況，實時生成閘門開度方案，保障泄洪安全高效。

數字孿生水利是培育發展水利新質生產力的重要標志，是推動新階段水利高質量發展的重要路徑。目前，數字孿生北溪水閘已完成基于項目管理、智慧工地與數字化交付三大模塊的施工期數字孿生綜合管理體系構建，后續將繼續按照規劃完善運維期數字孿生平臺，力求在關鍵技術突破、模式創新上取得顯著進展，探索并總結出可復制、可推廣的數字孿生水利工程建設經驗。