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日前，引江補漢工程《面向數字化交付的工程建設管理系統》成功入選水利部數字孿生建設典型案例。《面向數字化交付的工程建設管理系統》作為數字孿生南水北調（引江補漢工程）建設（以下簡稱“數字孿生引江補漢”）的重要組成部分，讓工程建設管理協同實現“流程化、數字化、無紙化”，特別是電子簽章系統全面應用，與業務、流程、報表、短信平臺深度融合，重塑了管理流程，參建各方體驗到了方便與高效；構建起安全、質量、進度、投資四大業務管控場景，基本達到“能看、能管、能預測、能預警、能提醒、能追溯”的目標。

引江補漢工程是南水北調集團發展新質生產力的一個試驗場，各類創新在這里應用實踐，鑄造國家優質工程。數字孿生引江補漢也是在南水北調后續工程上的一個試驗場，作為工程建設全生命周期的試點項目，構建起預報、預警、預演、預案（以下簡稱“四預”）應用體系，助力工程建設“安全、降本、增效”。

這個創新應用的理想試驗場是如何鑄就的呢？

為何試點

“引江補漢工程承載了水利人的使命和夢想！”中國工程院院士、引江補漢工程總設計師鈕新強說，中線一期工程通水后，受水區現狀人口、經濟發展已超過原規劃2030年水平，南水供水地位由輔變主、目標達效由慢變快、需求依賴由弱變強。

未雨綢繆，南水北調后續工程建設迫在眉睫！在黨中央、國務院的堅強領導下，中線引江補漢工程規劃設計建設駛入快車道。2022年7月7日，中線引江補漢工程開工建設，拉開全面推進南水北調后續工程高質量發展的帷幕。

引江補漢工程從長江三峽庫區引水入漢江，輸水線路總長194.7公里，多年平均調水量為39億立方米，設計引水流量170—212立方米每秒。工程實施后，將增加中線一期工程北調水量，同時向漢江中下游、引漢濟渭工程及沿線補水，緩解漢江流域水資源供需矛盾問題。

引江補漢工程具有大埋深、長線路、大洞徑等技術特點和“高地應力、高水壓、高巖石強度，斷層多、地下水多、軟巖多”等地質難點，是我國調水工程建設極具挑戰性的項目之一。

如何確保引江補漢工程安全、質量、進度和投資，促進我國重大基礎設施技術創新能力的提升？加快推進數字孿生引江補漢工程是關鍵。

當前，我國已經進入數字經濟時代。推進數字孿生流域建設是貫徹落實黨中央、國務院重大決策部署的明確要求，也是適應現代信息技術發展形勢強化流域治理管理的迫切要求。

“用新技術提升傳統施工作業，促進水利工程建設施工產業高端化、智能化、綠色化。”中國南水北調集團黨組希望通過推進“四預”系統全面應用，打造引調水工程數字孿生樣板，深度融合應用創新技術及智能裝備，形成新質生產力。

如何建設

數字孿生引江補漢聚焦工程難點問題，均需技術攻關，研發專業模型和算法，技術難度大；數字孿生引江補漢用戶面向90多家參建單位，協同難度大，系統應用推廣復雜，網絡及數據傳輸區域跨度大……

涌水、突泥是引江補漢工程建設面臨的最大風險。鈕新強認為，施工必須堅持超前地質預報、超前注漿加固、超前支護的“三超前”處置原則。數字孿生建設可實現對引江補漢工程建設全過程的“四預”功能，為“三超前”處置提供了巨大空間，可有效降低工程建設施工潛在的安全風險。

數字孿生引江補漢以覆蓋工程全域的5G信息傳輸網為基礎，融合勘察設計成果和施工管理數據構建全生命期數據底板，建立模型庫和知識庫，實現質量基因追溯、深埋長隧洞施工安全管控、進度仿真及資源優化配置和協同管理數字化等“四預”應用，形成基于數字孿生技術的大型水利工程數字化建設解決方案。

有了建設目標，并不意味著可以一蹴而就。數字孿生引江補漢是唯一一個處在建設期的數字孿生水利試點項目，行業內可供借鑒工程案例少。水利部、南水北調集團聯合成立了“數字孿生南水北調”建設協調小組，建立協同推進機制和巡回督導檢查機制；江漢水網公司董事長、總經理擔任數字孿生引江補漢建設領導小組組長，下設工作專班；成立引江補漢工程數字化建管系統工作小組，統籌組織數字化建管系統開發及推廣應用工作。

先行先試，離不開大膽創新，合力攻關。因此，“9·30”數字孿生建設專項工作領導小組成立，江漢水網公司和水網智科公司的董事長為組長，下設規劃設計、系統建設、推廣應用3個小組專班，確保建設目標順利實現。

如何創新

數字經濟是支撐新質生產力蓬勃發展的重要力量。如何在管理上創新，提升引江補漢工程建設管理能力，江漢水網公司在調研數字孿生引江補漢如何建設的同時，開展了工程技術、建設管理、TBM研究、信息化建設、合同管理等重點領域調研活動。在江漢水網公司上下形成共識：以數字孿生引江補漢為抓手，提升本質安全水平。強化質量進度投資控制，堅持生態優先理念，爭創優質精品工程。向管理要質量、要效益、要發展。打造核心技術，培養一支高素質專業化人才隊伍。把“機械化換人、自動化減人、智能化無人”的理念納入出口段樣板工程，在全線推廣隧洞施工智能化。

在出口段安樂河工區，一個集多功能于一體的數字孿生智能建造中心引人注目，施工單位充分利用物聯網、5G、AI和BIM等技術，全力推進數據共享和安全、質量智慧管理工作。

通過建造中心平臺，現場物料管理全過程記錄，直觀反映工程進展和形象，展示各類技術方案并生成模型。人員采用實名制，車輛設備安裝軌跡定位系統，通過建立在線實時監管平臺，實現了遠程監測和預警。

如何推進

“需求牽引、應用至上、數字賦能、提升能力”，這是數字孿生引江補漢工程成敗的關鍵。

江漢水網公司建立協同配合的工作推進機制，建立日報、周協調、月調度、專題會商工作機制，將數字孿生建設納入重要督辦事項，建立工作清單，明確責任人、時間節點、標準要求，掛圖作戰。

推進數字孿生引江補漢迫切需要開闊視野，學習交流。為此，江漢水網公司先后與行業先進單位、類似項目、高校、科研院所等交流研討50余次，吸收先進經驗，逐步明確了自己的建設方案、技術路徑、推廣應用。

2023年，參建各方先后開展三次集中攻關，形成了BIM+GIS+業務數據融合可視化技術，研發出工程建設專業模型庫，打造了工程建設孿生應用場景，初步建成引江補漢工程數字孿生1.0版本。

如何應用

只有廣泛應用，數字孿生引江補漢才具備長久的生命力。

江漢水網公司信息機電部負責人陶少雄總結了系統應用成果，一是建立了復雜地質條件下大直徑深埋長隧洞施工安全動態管控體系，以掌子面為中心，匯聚各階段可能面臨的安全風險，通過預測數據輔助管理決策，規避地災風險。二是基于多源異構數據構建工程數字基因庫，實現質量態勢的“可分析、可追溯、可復演”。三是打造長距離多作業面隧洞施工進度仿真與動態資源配置體系，可以通過數據庫實現進度的自動分析自動預警，替代過去的人工計算，為精準管控進度提供依據。四是構建覆蓋全要素貫穿全流程的投資動態管控體系，把投資控制工作前移到了事前和事中，徹底改變了過去投資事后控制的被動狀態。五是實現基于電子簽章技術的業務協同無紙化，提高了各項業務的審批效率。

千里之外，登錄一臺電腦就能察看工程現場，調閱數據指標，動態分析工程建設全過程數據，工程建設全過程實現了可追溯、可分析、可復演。隨著成果的廣泛應用，目前引江補漢工程已經形成5項技術標準，5項軟件著作權，申報并受理了1項發明專利，為建設期數字孿生引江補漢工程建設提供了支撐。

在引江補漢工程二標2號支洞，機械化自動化智能化連續作業實現了“兩天三循環”，一天平均進尺達3.5米，與過去人工作業相比，進度提高了五到六倍。

江漢水網公司建管三部副主任張建偉說，引江補漢工程八標在鋼構綜合加工廠率先引進了自動化流水生產線，智能化的機械臂替代了過去需要三十多人完成的加工操作，不僅提高了產品精度和質量，提高了生產效率，還實現了本質安全。

在江漢水網公司的創新管理引領下，引江補漢工程各施工標段對標對表新質生產力，強化工地試驗室、混凝土拌合站和砂石料系統的高標準投入，從規劃設計到施工，更加注重自動化、智能化和綠色化，為控制好工程施工質量打下了堅實基礎。

未來如何

發展新質生產力，推進數字孿生引江補漢，最終要靠人才。在南水北調集團2024年科技創新大會上，重點表彰了2023年度南水北調科學技術進步獎和科技領軍人才、青年科技英才，釋放了積極信號。

2023年11月，引江補漢工程勘察設計數字孿生應用項目榮獲“智水杯”水工程BIM應用大賽“勘測設計組金獎”，這項應用項目針對引江補漢工程輸水隧洞穿越地層眾多、地質條件復雜，設計方案需動態調整的關鍵問題，通過數字賦能，將設計工期從1年半壓縮至半年，滿足了項目開工要求。

2024年1月9日，南水北調國家水網工程建設全國引領性勞動和技能競賽在引江補漢工程啟動，引江補漢工程成為集中鍛煉人才、重點培養人才、及時發現人才的理想試驗場，為發展新質生產力注入了強大的動力。

今后，江漢水網公司將深入推進數字孿生引江補漢工程建設，大力推進智能建造落地，深度融合應用創新技術及智能裝備，加快形成新質生產力，助力工程建設“安全、降本、增效”。加快工程全域感知網建設，夯實數據底板，開展“四預”模型算法攻關，堅持應用至上，持續優化“四預”應用場景。

“南水北調開新局、國家水網立新功”，引江補漢工程是南水北調集團技術攻關和重大課題研究的重點區域重要戰場。隨著深埋長隧洞建設關鍵技術廣泛應用，在引江補漢工程建設高質量發展的征程上，必將涌現出一批優秀管理干部、一批科技創新人才、一批重大科研成果，為國家水網建設，特別是南水北調西線工程建設提供管理經驗、技術支撐、工程預演和人才保障。