数字孪生在水利枢纽设计中的应用

伍玉良 （ 山东水和设计咨询有限公司 ）

https://doi.org/10.37155/2717-5251-0814-41

Abstract

随着全球气候变化加剧和水资源供需矛盾日益突出，现代水利枢纽工程正朝着更安全、更智能、更高效 的方向发展。传统的水利枢纽设计方法在应对复杂地质条件、多目标协同优化以及全生命周期管理等方面面临诸多挑战。 数字孪生（Digital Twin）技术作为一种集成了物联网（IoT）、大数据、人工智能（AI）、三维建模与仿真等前沿技术 的综合性解决方案，为水利枢纽的设计、建设与运维提供了全新的范式。本文系统阐述了数字孪生的核心内涵与技术 架构，深入剖析了其在水利枢纽设计阶段的关键应用场景，包括高保真三维地质建模、多物理场耦合仿真、设计方案 智能比选与优化、施工过程预演以及风险预测与韧性评估。最后，文章探讨了当前应用中存在的数据壁垒、模型精度 与计算效率平衡、标准体系缺失等挑战，并对未来的发展趋势进行了展望，旨在为推动我国智慧水利建设提供理论参 考与实践指导。

Keywords

数字孪生；水利枢纽；工程设计；BIM；多物理场仿真；智能优化

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Copyright © 2026 伍玉良 Publishing time:2026-07-31
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