荷兰数字孪生模型助力恩斯赫德地下水预测与防洪
2026-02-24 10:16
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特文特大学ITC研究员Rodrigoandrés Morales在工程博士项目中,开发了一种用于分析和预测恩斯赫德地下水位变化的数字孪生模型。该模型通过监测数据能够提前预警洪水或干旱风险,帮助城市及时采取应对措施。Morales是ITC学院首位在特文特大学完成工程博士学位的学者。

气候变化导致极端天气频发,城市排水系统面临压力。两年前恩斯赫德Pathmos区的暴雨事件中,数十所房屋受损,凸显了改进地下水预测和控制的必要性。Morales表示:“时机几乎不能再更具象征意义了。在资格答辩当天,街道被淹,大约一周后,地下室被水填满,汽车在其中漂浮。”这次经历使他认识到城市对极端降水的脆弱性,并推动他开发更先进的预测系统。

恩斯赫德市政府长期关注极端天气问题,尝试优化地下水管理。现有方法依赖移动屏障调节水位,但需要持续监测才能有效干预。Morales的数字孪生模型覆盖市中心区域,利用实测数据预测地下水位变化,提前识别关键阈值,并为操作屏障提供时机建议,实现主动防控。

目前,这个数字孪生原型已投入运行,包含数字测试环境以模拟控制屏障行为,但全面应用还需时间。挑战包括提升预测精度、延长预测时段,以及通过物理测试验证系统交互效果。恩斯赫德地下水控制困难,土壤以黏土为主,保水性强、排水性差,加剧了系统压力。Morales解释道:“恩斯赫德的土壤主要由黏土组成。”快速强降雨时,排水系统易超载,导致水流逆转或管道破裂,类似瓶口快速倒水时液体溢出的现象。完善数字孪生模型需要更多数据和测试。

工程博士项目为期两年,侧重于为复杂问题设计实用解决方案,常与外部机构合作。数字孪生技术为恩斯赫德的地下水管理提供了新工具,有望增强城市应对气候挑战的能力。

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