基于数字孪生的水库回水区冰水动力学模拟仿真系统及方法技术方案

技术编号:40425523 阅读:31 留言:0更新日期:2024-02-20 22:45
本发明专利技术公开了一种基于数字孪生的水库回水区冰水动力学模拟仿真系统及方法,该系统包括:流域构建模块、仿真模型、三维动态场景生成模型;流域构建模块用于构建水库回水区空间全域的数字孪生流域;仿真模型用于基于水库回水区水‑冰动力耦合模型,结合接收的用户操作请求,获取具有空间坐标和时序特征的水库回水区冰水仿真结果;三维动态场景生成模型用于将水库回水区冰水仿真结果按照时序映射到数字孪生流域,生成三维动态场景并展示。本发明专利技术建立了冰水二维模拟数据到数字孪生三维场景的数字映射和动态情景推演的自动化流程,克服了凌汛过程难以三维自动仿真动态表达的问题,完成二维冰水动力学模型与三维河道模型的对接。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术水利工程,涉及水库回水区冰水动力学模拟技术,尤其涉及一种基于数字孪生的水库回水区冰水动力学模拟仿真技术。


技术介绍

1、冬季凌汛是北方河流常见且危害较大的自然灾害,具有孕灾环境复杂、突发链发性强和防控难度大等特点,难于预测、预报、预警、预防,抢险难度大,加之影响凌情变化的热力、动力及河道边界条件等因素复杂多变,已成为北方河流面临的最大威胁,也是目前流域水安全保障的薄弱环节。在全球气候变暖和极端冷事件频繁发生的大背景下,凌汛灾害的突发性和危害性将进一步增加,影响到人民生命安全与生产生活并可能造成重大损失。寒区河流上水库修建后,河道水动力、热力条件发生显著变化,对水库下游防凌具有积极作用,但在水库变动回水区,其汇集了上游河道进入的所有冰源物质,形成了体积庞大的堆积体,给水库冬季防凌安全和调度运行带来了新的重大挑战。

2、受限于水库回水区冰凌动力发展预测模拟是冰科学领域内的一大难题,传统上寒区水库建设和水库冬季运行,主要采用静态冰坝理论计算、基于历史资料与经验或现场研判监测水位壅高情况,预期的凌情发展态势可能与现场实际情况存在较大差异,已不本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于数字孪生的水库回水区冰水动力学模拟仿真系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于数字孪生的水库回水区冰水动力学模拟仿真系统,其特征在于,第一数据库中所存储的数字孪生本地场景数据包括目标水库回水区DEM数据,DOM影像、BIM模型数据、倾斜摄影模型数据,以及接收的监测及预报数据,所述监测及预报数据包括气象数据、回水区上游流量与冰凌监测站点数据、水库调度系统的水位数据。

3.根据权利要求1所述的基于数字孪生的水库回水区冰水动力学模拟仿真系统,其特征在于,流域构建模块,基于水库回水区空间全域的数字孪生本地场景数据库中的目标水库回水区DEM数据,D...

【技术特征摘要】

1.一种基于数字孪生的水库回水区冰水动力学模拟仿真系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于数字孪生的水库回水区冰水动力学模拟仿真系统,其特征在于,第一数据库中所存储的数字孪生本地场景数据包括目标水库回水区dem数据,dom影像、bim模型数据、倾斜摄影模型数据,以及接收的监测及预报数据,所述监测及预报数据包括气象数据、回水区上游流量与冰凌监测站点数据、水库调度系统的水位数据。

3.根据权利要求1所述的基于数字孪生的水库回水区冰水动力学模拟仿真系统,其特征在于,流域构建模块,基于水库回水区空间全域的数字孪生本地场景数据库中的目标水库回水区dem数据,dom影像、bim模型数据、倾斜摄影模型数据,构建覆盖目标水库回水区全域空间流域,也即对水库回水区的物理流域即监测及预报数据、社会要素、自然要素进行全要素的数字化映射进而构建数字化孪生流域系统。

4.根据权利要求1所述的基于数字孪生的水库回水区冰水动力学模拟仿真系统,其特征在于,操作界面接收的用户的操作请求为对给定时间段内的水库回水区冰水情况反演、水库回水区冰水情况预报预警,或者给定时间段内水库回水区冰水情况预演。

5.根据权利要求1所述的基于数字孪生的水库回水区冰水动力学模拟仿真系统,其特征在于,三维动态场景生成模型,首先对水库回水区冰水仿真结果进行数据解析,然...

【专利技术属性】
技术研发人员:王金亮张涛余军脱友才宋伟华路新川吕轶斌孙超李宇良程冀周焕来史玉龙张强王嘉豪李澳
申请(专利权)人:黄河万家寨水利枢纽有限公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1