目前,正值“七下八上”防汛關(guān)鍵期。晚上,浙江省嘉興市水利局防汛調度會(huì )商室燈火通明。走進(jìn)會(huì )商室,映入眼簾的是亞米級遙感影像和多視角影像融合形成的三維數字孿生底板,底板上清晰顯示降雨、水位、流量、工情等信息。
“這是數字孿生杭嘉湖平原水網(wǎng)應用,它圍繞‘降雨—產(chǎn)流—匯流—演進(jìn)’,具備‘監測—預報—預警—預演—預案’的核心能力,重點(diǎn)破解預測預報不智能、風(fēng)險識別不精準、工程調度不協(xié)同等難題,數字賦能平原水網(wǎng)防汛備汛?!爆F場(chǎng)工作人員說(shuō)。
嘉興市位于太湖流域下游杭嘉湖平原,地勢低洼,遭遇極端天氣和流域性大洪水時(shí),防洪風(fēng)險預測預警難,防洪排澇能力不強。
嘉興市近年來(lái)通過(guò)搭建數字孿生場(chǎng)景,積極探索平原水網(wǎng)地區數字孿生建設。首先是綜合監視“一張圖”,直觀(guān)展示了嘉興市及周邊地區85個(gè)水位雨量實(shí)時(shí)監測點(diǎn),并共享氣象部門(mén)169個(gè)雨量監測站點(diǎn),可實(shí)時(shí)繪制水位等勢面和降雨量等值面,并對超警戒水位或者超保證水位的站點(diǎn)高亮提示;“一張圖”分層級展示嘉興20個(gè)重點(diǎn)水利工程和圩區工程的實(shí)時(shí)工情信息,以及900多路視頻數據,為水利工程科學(xué)調度提供支持。
基于覆蓋杭嘉湖平原區域的水文水動(dòng)力模型、嘉興市域的洪水預報模型和洪水淹沒(méi)分析模型等,嘉興市開(kāi)發(fā)了相關(guān)模型平臺。目前,應用已概化杭嘉湖區域河道5391公里、圩外湖泊53個(gè)、閘泵工程74座、圩區782個(gè)等,為防汛備汛提供了算據支撐。
“應用可對全市主要水文站點(diǎn)開(kāi)展洪水預報和市域邊界水量交換預測,并接入氣象部門(mén)網(wǎng)格化降雨預報成果,基于高精度數字孿生底板,開(kāi)展洪水演進(jìn)分析,對圩區和堤防開(kāi)展三色預警,生成一張洪水風(fēng)險圖、一份風(fēng)險識別表、一份處置對策單,實(shí)現點(diǎn)對點(diǎn)風(fēng)險預警?!奔闻d市水利局工作人員介紹,這樣一來(lái),初步實(shí)現水位分析、風(fēng)險預警等功能,改變了以往依靠人工經(jīng)驗預報預見(jiàn)期短、風(fēng)險預警難等局面。
不僅水利決策漸趨精準,工程調度也更加協(xié)同。
嘉興市除了有流域工程、區域工程,還有面廣量大的圩區工程。如何充分利用數字化場(chǎng)景,開(kāi)展工程智慧化模擬?
在防御今年第5號臺風(fēng)“杜蘇芮”過(guò)程中,該應用通過(guò)數字化映射建立數字流場(chǎng),預演城防工程、南排工程、重點(diǎn)圩區工程等在多種組合運用下行洪骨干河道的洪峰出現時(shí)間、水位變化過(guò)程及圩區淹沒(méi)情況,并對比分析多種調度方案的效果,經(jīng)綜合分析評判得出優(yōu)化的推薦調度方案。同時(shí),結合專(zhuān)家經(jīng)驗研判,最終形成工程調度預案,通過(guò)數字化調令模塊下發(fā)市縣,指導各級工程調度運行。嘉興杭嘉湖南排工程自7月20日啟閘排水,截至8月3日累計排水量為4.01億立方米,最大限度發(fā)揮水利工程防災減災作用。
“除此之外,該應用還可以輔助歷史典型降雨復盤(pán)分析,模擬對城防、圩區內部水位進(jìn)行有序預降,充分利用南排口門(mén)樞紐進(jìn)行候潮排水和動(dòng)力抽排,增大骨干水網(wǎng)可調蓄容量,通過(guò)多方案對比,得出最科學(xué)的工程協(xié)同調度模式,協(xié)助完善工程控制運行規則,最大限度發(fā)揮工程效益?!奔闻d市水利局科技安全處工作人員介紹。
“通過(guò)數字化、智慧化應用平臺建設,匯集各地各類(lèi)有效信息、數據,為決策者安上了‘千里眼’‘順風(fēng)耳’,幫助各項調度、管控更加精準、迅速?!奔闻d市水利局總工程師朱黎雄說(shuō),接下來(lái),嘉興將繼續拓展智慧水利領(lǐng)域,加快推進(jìn)數字孿生流域建設,迭代升級數字孿生應用,切實(shí)筑牢防汛備汛“安全墻”。
來(lái)源:中國水利報