中新網(wǎng)武漢12月18日電 (盧琪)從“天空地水工”一體化監(jiān)測網(wǎng)的織密，到數(shù)字孿生長江的建設(shè)，在長江大保護戰(zhàn)略指引下，水利部長江水利委員會(以下簡稱“長江委”)在防汛領(lǐng)域逐步從“經(jīng)驗驅(qū)動”邁向“數(shù)智賦能”，以“數(shù)字堤防”守護長江安瀾。
升級監(jiān)測體系
扼守長江與嘉陵江交匯“咽喉”的寸灘水文站，集長江上游水沙控制、三峽入庫調(diào)度、重慶主城防汛和水環(huán)境監(jiān)測等核心任務(wù)于一身，是長江流域國家重要水文站和中央報汛站。
圖為高洪中的寸灘水文站及測驗江段。(資料圖)長江委水文上游局供圖近日，步入寸灘水文站，ADCP、雷達波、超聲波時差法、視覺測流等在線監(jiān)測設(shè)備自動監(jiān)測水文數(shù)據(jù)；量子點、光子等設(shè)備實時監(jiān)測含沙量變化；雙纜道水文設(shè)施牽引雙測船同時作業(yè)，開展多項測驗任務(wù)……現(xiàn)代化監(jiān)測技術(shù)和設(shè)備已全面應(yīng)用。
長江委水文上游局寸灘水文站站長黃河介紹，該站現(xiàn)有水位、流量、懸移質(zhì)、推移質(zhì)等9項水文監(jiān)測項目，以及30項水質(zhì)和4項水生態(tài)監(jiān)測指標(biāo)，“通過數(shù)智手段，可實時進行測、算、校、整、報，確保測得到、測得準(zhǔn)、報得出、報得及時?！?/p> 寸灘水文站工作人員監(jiān)測高洪流量。(資料圖)長江委水文上游局供圖
升級的監(jiān)測體系和數(shù)智平臺讓防汛從“被動應(yīng)對”向“主動防御”轉(zhuǎn)變。2020年8月，長江第5號洪水與嘉陵江2號洪水疊加，寸灘站洪峰水位達到191.62米，超保證水位8.12米，為有實測資料以來的最高水位。憑借精準(zhǔn)監(jiān)測預(yù)報，寸灘水文站快速將水情信息上報給防汛決策部門，為三峽水庫等梯級水庫聯(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)迭代是長江監(jiān)測體系升級的縮影。近年來，長江委持續(xù)升級“天空地水工”一體化監(jiān)測感知體系，實現(xiàn)從“點式監(jiān)測”向“全要素、全流域、全時段”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，長江委共享長江流域氣象中心86部天氣雷達數(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、水庫等多個部門5萬余個站點實時數(shù)據(jù)，形成長江流域“天空地水工”立體監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)了對云中雨、落地雨、河中水的全面監(jiān)測，監(jiān)測能力持續(xù)增強。
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、預(yù)警、預(yù)演、預(yù)案?！遍L江委水文上游局水情預(yù)報室主任張娜輕點長江上游水文數(shù)字孿生平臺(寸灘、草街)，草街電站、磁器口等地的三維動態(tài)圖像便一一呈現(xiàn)，實時滾動顯示水位、流量等監(jiān)測數(shù)據(jù)。
“海量水文歷史、實時數(shù)據(jù)以及水庫信息的輸入，讓數(shù)字孿生系統(tǒng)的數(shù)據(jù)底板更精確，而強大的專業(yè)模型和算法讓它成為‘智慧大腦’?！睆埬日f。
圖為長江上游水文數(shù)字孿生平臺顯示草街電站情況。長江委水文上游局供圖據(jù)介紹，長江上游水文數(shù)字孿生平臺集成多源網(wǎng)格化數(shù)字降水產(chǎn)品與專業(yè)水文—水動力模型，可自動生成未來3天至10天精細化洪水預(yù)報，并支撐水情演進模擬、調(diào)度方案預(yù)演、風(fēng)險預(yù)警評估等。該平臺還能動態(tài)推演不同調(diào)度情景下的洪水演進過程與淹沒范圍，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)急搶險決策的科學(xué)性與前瞻性。
長江上游水文數(shù)字孿生平臺是數(shù)字孿生長江的“觸角”之一。近年來，長江委研發(fā)的數(shù)字孿生長江智慧防洪抗旱系統(tǒng)，不僅納入“天空地水工”立體監(jiān)測網(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)字孿生長江建設(shè)頂層設(shè)計(2025-2030)》，長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)字化場景、智慧化模擬、精準(zhǔn)化決策為路徑，重點圍繞透徹感知、細化底板、優(yōu)化模型、深化應(yīng)用、強化算力、共建共享等方面進行提升，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，進一步提升長江保護治理的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化水平。(完)