筑牢數(shù)字防災(zāi)“銅墻鐵壁”

　　□ 數(shù)字孿生是一種利用物理模型、傳感器更新、運(yùn)行歷史等數(shù)據(jù)，通過(guò)多學(xué)科、多物理量、多尺度、多概率的仿真過(guò)程，在虛擬空間中完成映射的技術(shù)。

　　□ 通過(guò)數(shù)字孿生平臺(tái)，可實(shí)時(shí)查找在線監(jiān)測(cè)的流量、流速等數(shù)據(jù)，為報(bào)汛工作提供參考。同時(shí)，通過(guò)自主研發(fā)的“智水”AI模型，與在線監(jiān)測(cè)和人工采集數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，從而提高報(bào)汛的精度。

　　近期臺(tái)風(fēng)頻繁登陸，給暴雨、洪水等災(zāi)害防御工作帶來(lái)挑戰(zhàn)。面對(duì)災(zāi)害，如何筑牢防御的“銅墻鐵壁”，水利部門(mén)通過(guò)數(shù)字孿生等技術(shù)抵御洪水的做法值得借鑒。水利部信息中心副主任錢(qián)峰表示，近年來(lái)，水利部秉承“需求牽引、應(yīng)用至上、數(shù)字賦能、提升能力”的原則，錨定“延長(zhǎng)預(yù)見(jiàn)期與提高精準(zhǔn)度有效統(tǒng)一”目標(biāo)，統(tǒng)籌推進(jìn)現(xiàn)代化雨水情監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)體系建設(shè)，初步構(gòu)建具有“四預(yù)”（預(yù)報(bào)、預(yù)警、預(yù)演、預(yù)案）功能的數(shù)字孿生水利體系，為防汛關(guān)鍵期的洪水防御、突發(fā)事件處置等提供了有力支撐和堅(jiān)強(qiáng)保障。

　　據(jù)了解，數(shù)字孿生是一種利用物理模型、傳感器更新、運(yùn)行歷史等數(shù)據(jù)，通過(guò)多學(xué)科、多物理量、多尺度、多概率的仿真過(guò)程，在虛擬空間中完成映射的技術(shù)。以長(zhǎng)江防汛工作為例，數(shù)字孿生就如同一條被復(fù)刻至計(jì)算機(jī)的“云長(zhǎng)江”滔滔奔涌，輕點(diǎn)鼠標(biāo)即可身臨其境地置身長(zhǎng)江岸邊，實(shí)時(shí)掌握流域防洪現(xiàn)狀、水庫(kù)運(yùn)行情況、水情異常和預(yù)報(bào)趨勢(shì)，直觀掌控調(diào)度決策風(fēng)險(xiǎn)，充分了解調(diào)度方案的得失，并在“云端”會(huì)商研判形成調(diào)度方案。

　　長(zhǎng)江委水文中游局漢口分局副局長(zhǎng)陳靜介紹，通過(guò)數(shù)字孿生平臺(tái)，可實(shí)時(shí)查找在線監(jiān)測(cè)的流量、流速等數(shù)據(jù)，為報(bào)汛工作提供參考。同時(shí)，通過(guò)自主研發(fā)的“智水”AI模型，采用機(jī)器學(xué)習(xí)的方法根據(jù)上下游、漢口站的水位及斷面情況推算實(shí)時(shí)流量，與在線監(jiān)測(cè)和人工采集數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，從而提高報(bào)汛的精度，并在今年的防汛測(cè)報(bào)工作中起到了重要作用。

　　錢(qián)峰表示，數(shù)字孿生水利體系發(fā)揮作用主要體現(xiàn)在信息感知和“四預(yù)”應(yīng)用兩個(gè)方面：一是構(gòu)建“天空地水工”一體化監(jiān)測(cè)感知體系，全覆蓋、全要素、全天候、全周期感知洪水態(tài)勢(shì)；二是充分發(fā)揮流域防洪“四預(yù)”功能，科學(xué)精準(zhǔn)支撐突發(fā)事件決策指揮調(diào)度。以8月13日內(nèi)蒙古老哈河突發(fā)潰口險(xiǎn)情為例，信息中心按照水利部重大水旱災(zāi)害調(diào)度指揮機(jī)制，第一時(shí)間利用“天”——衛(wèi)星遙感“宏觀”掌握潰口洪水淹沒(méi)總體情況；利用“空”——高點(diǎn)視頻和無(wú)人機(jī)“中觀”高精度監(jiān)測(cè)洪水態(tài)勢(shì)和演進(jìn)趨勢(shì)；水文應(yīng)急監(jiān)測(cè)隊(duì)伍利用“地、水、工”——水位流量等監(jiān)測(cè)設(shè)備“微觀”精細(xì)化感知潰口形態(tài)、斷面流速、水位水量、堤防高程，以及潰口上下游水庫(kù)、水文站監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)信息等。在一體化監(jiān)測(cè)感知基礎(chǔ)上，利用水利部數(shù)字孿生平臺(tái)的水力學(xué)模型在30分鐘內(nèi)即完成洪水預(yù)演和風(fēng)險(xiǎn)分析，發(fā)出預(yù)警信息，為預(yù)案制定、風(fēng)險(xiǎn)區(qū)人員迅速轉(zhuǎn)移、潰口精準(zhǔn)決策提供依據(jù)。

　　據(jù)了解，2023年以來(lái)，長(zhǎng)江委、三峽集團(tuán)等參建單位初步建成數(shù)字孿生三峽1.0版。在長(zhǎng)江1號(hào)洪水防御工作中，數(shù)字孿生三峽行蓄洪空間開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)根據(jù)長(zhǎng)江水位變化，利用數(shù)字孿生行蓄洪空間平臺(tái)預(yù)警研判模塊，跟蹤分析長(zhǎng)江中下游超警堤防情況和洲灘民垸運(yùn)用風(fēng)險(xiǎn)情況，助力長(zhǎng)江委防御局靶向預(yù)警，向有關(guān)省份提出了可能超警堤防的名稱(chēng)、長(zhǎng)度和等級(jí)，以及干流面臨運(yùn)用風(fēng)險(xiǎn)的洲灘民垸名錄，為各地組織巡堤查險(xiǎn)、人員轉(zhuǎn)移提供了及時(shí)“叫應(yīng)”提醒服務(wù)。

　　長(zhǎng)江3號(hào)洪水期間，長(zhǎng)江委根據(jù)數(shù)字孿生三峽預(yù)演分析，多次實(shí)時(shí)發(fā)出調(diào)度令，精準(zhǔn)調(diào)度三峽及上游水庫(kù)群，通過(guò)金沙江上的向家壩、溪洛渡、白鶴灘、烏東德水庫(kù)和嘉陵江上的亭子口水庫(kù)等攔洪，減少三峽水庫(kù)入庫(kù)流量至36000立方米每秒，調(diào)度三峽水庫(kù)出庫(kù)流量壓減至27000立方米每秒；指導(dǎo)湖南省調(diào)度洞庭湖水系五強(qiáng)溪、柘溪、鳳灘等水庫(kù)配合攔洪，控制洞庭湖城陵磯站水位不超警，有效減輕洞庭湖區(qū)防洪壓力。錢(qián)峰表示，下一步，將通過(guò)科技賦能、數(shù)字賦能，持續(xù)提升“天空地水工”一體化雨水情監(jiān)測(cè)感知能力，努力提升防洪“四預(yù)”水平，支撐打贏每一場(chǎng)水旱災(zāi)害防御硬仗。（中國(guó)經(jīng)濟(jì)網(wǎng)記者 楊秀峰）