中新網(wǎng)武漢12月18日電 (盧琪)從“天空地水工”一體化監(jiān)測(cè)網(wǎng)的織密，到數(shù)字孿生長(zhǎng)江的建設(shè)，在長(zhǎng)江大保護(hù)戰(zhàn)略指引下，水利部長(zhǎng)江水利委員會(huì)(以下簡(jiǎn)稱“長(zhǎng)江委”)在防汛領(lǐng)域逐步從“經(jīng)驗(yàn)驅(qū)動(dòng)”邁向“數(shù)智賦能”，以“數(shù)字堤防”守護(hù)長(zhǎng)江安瀾。
升級(jí)監(jiān)測(cè)體系
扼守長(zhǎng)江與嘉陵江交匯“咽喉”的寸灘水文站，集長(zhǎng)江上游水沙控制、三峽入庫(kù)調(diào)度、重慶主城防汛和水環(huán)境監(jiān)測(cè)等核心任務(wù)于一身，是長(zhǎng)江流域國(guó)家重要水文站和中央報(bào)汛站。
圖為高洪中的寸灘水文站及測(cè)驗(yàn)江段。(資料圖)長(zhǎng)江委水文上游局供圖近日，步入寸灘水文站，ADCP、雷達(dá)波、超聲波時(shí)差法、視覺測(cè)流等在線監(jiān)測(cè)設(shè)備自動(dòng)監(jiān)測(cè)水文數(shù)據(jù)；量子點(diǎn)、光子等設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)含沙量變化；雙纜道水文設(shè)施牽引雙測(cè)船同時(shí)作業(yè)，開展多項(xiàng)測(cè)驗(yàn)任務(wù)……現(xiàn)代化監(jiān)測(cè)技術(shù)和設(shè)備已全面應(yīng)用。
長(zhǎng)江委水文上游局寸灘水文站站長(zhǎng)黃河介紹，該站現(xiàn)有水位、流量、懸移質(zhì)、推移質(zhì)等9項(xiàng)水文監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，以及30項(xiàng)水質(zhì)和4項(xiàng)水生態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)，“通過數(shù)智手段，可實(shí)時(shí)進(jìn)行測(cè)、算、校、整、報(bào)，確保測(cè)得到、測(cè)得準(zhǔn)、報(bào)得出、報(bào)得及時(shí)。”
寸灘水文站工作人員監(jiān)測(cè)高洪流量。(資料圖)長(zhǎng)江委水文上游局供圖升級(jí)的監(jiān)測(cè)體系和數(shù)智平臺(tái)讓防汛從“被動(dòng)應(yīng)對(duì)”向“主動(dòng)防御”轉(zhuǎn)變。2020年8月，長(zhǎng)江第5號(hào)洪水與嘉陵江2號(hào)洪水疊加，寸灘站洪峰水位達(dá)到191.62米，超保證水位8.12米，為有實(shí)測(cè)資料以來的最高水位。憑借精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)，寸灘水文站快速將水情信息上報(bào)給防汛決策部門，為三峽水庫(kù)等梯級(jí)水庫(kù)聯(lián)合調(diào)度提供關(guān)鍵支撐，成功保障重慶主城防洪安全。
寸灘水文站的技術(shù)迭代是長(zhǎng)江監(jiān)測(cè)體系升級(jí)的縮影。近年來，長(zhǎng)江委持續(xù)升級(jí)“天空地水工”一體化監(jiān)測(cè)感知體系，實(shí)現(xiàn)從“點(diǎn)式監(jiān)測(cè)”向“全要素、全流域、全時(shí)段”感知的跨越，為流域治理提供精準(zhǔn)數(shù)據(jù)支撐。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，長(zhǎng)江委共享長(zhǎng)江流域氣象中心86部天氣雷達(dá)數(shù)據(jù)、風(fēng)云4B衛(wèi)星數(shù)據(jù)，并匯集流域內(nèi)水文、氣象、水庫(kù)等多個(gè)部門5萬(wàn)余個(gè)站點(diǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，形成長(zhǎng)江流域“天空地水工”立體監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)云中雨、落地雨、河中水的全面監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)能力持續(xù)增強(qiáng)。
打造“智慧大腦”
“數(shù)字孿生技術(shù)在防汛中的應(yīng)用，以‘四預(yù)’為主線，即預(yù)報(bào)、預(yù)警、預(yù)演、預(yù)案。”長(zhǎng)江委水文上游局水情預(yù)報(bào)室主任張娜輕點(diǎn)長(zhǎng)江上游水文數(shù)字孿生平臺(tái)(寸灘、草街)，草街電站、磁器口等地的三維動(dòng)態(tài)圖像便一一呈現(xiàn)，實(shí)時(shí)滾動(dòng)顯示水位、流量等監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。
“海量水文歷史、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)以及水庫(kù)信息的輸入，讓數(shù)字孿生系統(tǒng)的數(shù)據(jù)底板更精確，而強(qiáng)大的專業(yè)模型和算法讓它成為‘智慧大腦’。”張娜說。
圖為長(zhǎng)江上游水文數(shù)字孿生平臺(tái)顯示草街電站情況。長(zhǎng)江委水文上游局供圖據(jù)介紹，長(zhǎng)江上游水文數(shù)字孿生平臺(tái)集成多源網(wǎng)格化數(shù)字降水產(chǎn)品與專業(yè)水文—水動(dòng)力模型，可自動(dòng)生成未來3天至10天精細(xì)化洪水預(yù)報(bào)，并支撐水情演進(jìn)模擬、調(diào)度方案預(yù)演、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警評(píng)估等。該平臺(tái)還能動(dòng)態(tài)推演不同調(diào)度情景下的洪水演進(jìn)過程與淹沒范圍，直觀呈現(xiàn)歷史、現(xiàn)狀及未來水情，提升防洪調(diào)度與應(yīng)急搶險(xiǎn)決策的科學(xué)性與前瞻性。
長(zhǎng)江上游水文數(shù)字孿生平臺(tái)是數(shù)字孿生長(zhǎng)江的“觸角”之一。近年來，長(zhǎng)江委研發(fā)的數(shù)字孿生長(zhǎng)江智慧防洪抗旱系統(tǒng)，不僅納入“天空地水工”立體監(jiān)測(cè)網(wǎng)的數(shù)據(jù)，還嘗試構(gòu)建涵蓋132座水工程的綜合調(diào)度支持體系，成功支撐2024年區(qū)域性洪水、2025年漢江秋汛洪水調(diào)度決策。
據(jù)《數(shù)字孿生長(zhǎng)江建設(shè)頂層設(shè)計(jì)(2025-2030)》，長(zhǎng)江委未來將錨定全面提升水安全保障能力總目標(biāo)，以數(shù)字化場(chǎng)景、智慧化模擬、精準(zhǔn)化決策為路徑，重點(diǎn)圍繞透徹感知、細(xì)化底板、優(yōu)化模型、深化應(yīng)用、強(qiáng)化算力、共建共享等方面進(jìn)行提升，支撐流域統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一治理、統(tǒng)一調(diào)度、統(tǒng)一管理，進(jìn)一步提升長(zhǎng)江保護(hù)治理的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化水平。(完)