基于数字孪生的大型航道工程爆破超欠挖控制研究

来源：水利水运工程学报杂志 2026年第3期北京时间：

作者：王显张,陶好好,蒋贤亮,钟东望,肖涛,董永昌

摘要：随着我国水运工程的快速推进，水下钻孔爆破是航道整治、港池开挖、围堰拆除的重要环节，研究其超欠挖控制具有重要的现实意义。然而，水下钻孔爆破的超欠挖受多因素的影响，因此研究数字孪生技术在水下钻孔爆破领域的运用有利于进一步精细化的控制水下钻孔爆破超欠挖方量。首先，本文基于包含物理层、感知层、传输层、虚拟层、应用层的数字孪生五维模型完成了平陆运河数字孪生系统的架构；之后，基于高精度扫描设备对爆破工程现场的点云数据进行采集，并针对地形点云数据的特点进行去噪、抽稀、平滑等处理，形成了数字孪生系统数据底板；最后开发了超欠挖检测与可视化算法，实现钻孔爆破精细化管理模块。将本研究技术运用于平陆运河水下钻孔爆破工程，结果表明：采用数字孪生系统可有效降低80.25%的爆破超欠挖方量，显著提高了爆破工程效率。将数字孪生技术运用于水下钻孔爆破领域，可为实现爆破施工精细化管理提供可靠的实现路径。

关键词：数字孪生系统, 大型航道工程, 精细爆破, 数据底板, 超欠挖控制