河海大学×CIMPro孪大师：水利工程数字孪生的关键技术与实施方法科普|直播干货

2025年12月12日，CIMPro孪大师聚焦于水利工程的最新技术与应用案例，举办了一场智慧水利主题的线上行业沙龙。河海大学暨水资源高效利用与工程安全国家工程研究中心数字孪生所所长娄保东教授以《水利工程数字孪生的关键技术路径与实施方法论》为主题，分享了前沿研究成果与实践经验。

河海大学作为以水利为特色的教育部直属重点高校，是国家“双一流”建设高校，被誉为水利高层次人才培养与科技创新的重要基地。

娄保东研究长期深耕数字孪生水利、智慧水情监测及水下机器人等领域，主持出版《智慧水利数字孪生技术应用》等行业首部专著，累计成果百余项，是智慧水利领域的资深专家。

在分享中，娄保东教授深入剖析了数字孪生从概念到实践的转化路径，系统阐述了其如何驱动水利业务实现从“态势感知”到“智能决策与自主优化”的跨越。

背景与命题：为何需要一场“精准智控”的转型？

水利管理正处在关键转型期。一方面，气候变化加剧了洪旱等极端事件的威胁，传统响应模式面临挑战；另一方面，国家“十五五”规划已将数字孪生水利建设列为重点，“人工智能+”行动正推动技术与业务深度融合。在此背景下，如何通过数智化手段，将物理世界的水库、河道映射为可模拟、可推演、可优化的数字模型，从而实现从被动响应到主动调控的跨越，成为行业的核心命题。

核心路径：从框架到数据基石

面对这一命题，娄保东教授系统性地阐述了以 “一隆、二射、三算、四预” 为核心的构建法则；该框架系统性地阐述了从克隆现实、建立虚实连接、注入智能到最终实现决策闭环的全流程构建法则。

而支撑这条路径运行的“血液”，则是由 “天空地水工” 构成的全息感知神经网络。

天基监测：

主要指卫星遥感与气象数据，负责提供大范围的周期性“体检报告”，如水体范围变化、降雨分布等，是流域级数字孪生的宏观数据底座。

CIMPro孪大师水系流域沙盘

空基监测：

以无人机航测为代表，作为“天”与“地”的灵活衔接，能快速获取重点区域的高精度三维地形与实时影像，尤其适用于应急巡查与工程详查。

CIMPro孪大师无人机巡检

地基感知：

这是最核心、最直接的数据流。遍布河道与工程的地面传感器、水文站、摄像头，7×24小时采集水位、流量、结构应力等关键数据，确保数字孪生体与物理世界实现秒级同步。

CIMPro孪大师智能罐区管理

水体内察：

专用设备深入水下，测量地形、监测水质剖面、探查流速流向，揭示水体内部的“暗流涌动”，是水质预测、生态评估等精细化模拟不可或缺的依据。

CIMPro孪大师流体仿真

工程脉动：

聚焦工程设施本身，将水闸、大坝的精细BIM模型，与设备的实时运行数据（如闸门开度、机组振动）及调度指令深度融合，实现对工程状态的实时监控与反向控制，最终实现“以虚控实”。

CIMPro孪大师水电站运营中心

CIMPro孪大师水轮机组拆解

这五层协同感知提供了真实、实时、全息的动态数据，使数字孪生体真正成为一个可计算、可推演、可决策的“活”的系统。

平台赋能：将蓝图变为可操作的现实

清晰的蓝图需要强大的工具来实现。CIMPro孪大师正是为这一目标而生，将娄教授所阐述的框架与数据体系，高效转化为工程师可便捷操作的具体应用。

CIMPro孪大师是一款国产自研数字孪生融合引擎。如同“滴滴打车”在“百度地图”的基础上进行功能开发一样，你也可以用 “三维模型”打底，基于CIMPro孪大师进行功能扩展，开发自己的数字孪生应用。

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