中新網武漢12月18日電 (盧琪)從“天空地水工”一體化監測網的織密,到數字孿生長江的建設,在長江大保護戰略指引下,水利部長江水利委員會(以下簡稱“長江委”)在防汛領域逐步從“經驗驅動”邁向“數智賦能”,以“數字堤防”守護長江安瀾。
升級監測體系
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、三峽入庫調度、重慶主城防汛和水環境監測等核心任務于一身,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、視覺測流等在線監測設備自動監測水文數據;量子點、光子等設備實時監測含沙量變化;雙纜道水文設施牽引雙測船同時作業,開展多項測驗任務……現代化監測技術和設備已全面應用。
長江委水文上游局寸灘水文站站長黃河介紹,該站現有水位、流量、懸移質、推移質等9項水文監測項目,以及30項水質和4項水生態監測指標,“通過數智手段,可實時進行測、算、校、整、報,確保測得到、測得準、報得出、報得及時。”
寸灘水文站工作人員監測高洪流量。(資料圖)長江委水文上游局供圖升級的監測體系和數智平臺讓防汛從“被動應對”向“主動防御”轉變。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。憑借精準監測預報,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合調度提供關鍵支撐,成功保障重慶主城防洪安全。
寸灘水文站的技術迭代是長江監測體系升級的縮影。近年來,長江委持續升級“天空地水工”一體化監測感知體系,實現從“點式監測”向“全要素、全流域、全時段”感知的跨越,為流域治理提供精準數據支撐。
據統計,長江委共享長江流域氣象中心86部天氣雷達數據、風云4B衛星數據,并匯集流域內水文、氣象、水庫等多個部門5萬余個站點實時數據,形成長江流域“天空地水工”立體監測網絡,實現了對云中雨、落地雨、河中水的全面監測,監測能力持續增強。
打造“智慧大腦”
“數字孿生技術在防汛中的應用,以‘四預’為主線,即預報、預警、預演、預案。”長江委水文上游局水情預報室主任張娜輕點長江上游水文數字孿生平臺(寸灘、草街),草街電站、磁器口等地的三維動態圖像便一一呈現,實時滾動顯示水位、流量等監測數據。
“海量水文歷史、實時數據以及水庫信息的輸入,讓數字孿生系統的數據底板更精確,而強大的專業模型和算法讓它成為‘智慧大腦’。”張娜說。
圖為長江上游水文數字孿生平臺顯示草街電站情況。長江委水文上游局供圖據介紹,長江上游水文數字孿生平臺集成多源網格化數字降水產品與專業水文—水動力模型,可自動生成未來3天至10天精細化洪水預報,并支撐水情演進模擬、調度方案預演、風險預警評估等。該平臺還能動態推演不同調度情景下的洪水演進過程與淹沒范圍,直觀呈現歷史、現狀及未來水情,提升防洪調度與應急搶險決策的科學性與前瞻性。
長江上游水文數字孿生平臺是數字孿生長江的“觸角”之一。近年來,長江委研發的數字孿生長江智慧防洪抗旱系統,不僅納入“天空地水工”立體監測網的數據,還嘗試構建涵蓋132座水工程的綜合調度支持體系,成功支撐2024年區域性洪水、2025年漢江秋汛洪水調度決策。
據《數字孿生長江建設頂層設計(2025-2030)》,長江委未來將錨定全面提升水安全保障能力總目標,以數字化場景、智慧化模擬、精準化決策為路徑,重點圍繞透徹感知、細化底板、優化模型、深化應用、強化算力、共建共享等方面進行提升,支撐流域統一規劃、統一治理、統一調度、統一管理,進一步提升長江保護治理的數字化、網絡化、智能化水平。(完)