梅雨季智慧水利接受大考 数字孪生流域建设成果初现

　　“试问闲愁都几许，一川烟草，满城风絮，梅子黄时雨。”
 

　　根据浙江省气象服务中心消息，2022年浙江省于6月10日入梅。看到这个消息，小编心里其实是崩溃的，浙江雨雨雨的天气其实有一段时间了，本以为早已入梅，就等着出梅了，没想到这才刚刚开始。
 

　　气象部门提醒，梅雨期到来，要做好梅雨期“三防范”。一是关注预报预警信息。及时做好防御措施以应对恶劣天气，特别要预防持续降水带来的洪涝及次生灾害。二是室内做好防潮。可在家中潮湿处放置干燥剂，尽量关闭门窗，可打开空调除湿模式以降低湿度。三是预防食物霉变。忌一次性囤积过多食物，尽量做到一餐吃尽，注意菜要烧熟烧透，食物存放要保持通风干燥。
 

　　在这三防范中，首当其冲的便是要防自然天气灾害了。气象部门提醒，梅雨期间以过程性降水为主，雨量分布不均，需注意防范强降水可能引发的小流域山洪、山体滑坡和城乡积涝等次生灾害，以及强降水对在建工程的不利影响。
 

　　以水利工程来说，每年的梅雨季节都是各水利工程接受严峻考研的时节。一直以来，国家都非常注重水利建设，将治水兴水作为一项社会经济发展和民生服务的基础工程。如今，随着智慧化水平的发展，水利工程建设也朝着数字化、网络化、智能化的智慧水利建设转型升级。
 

　　什么是智慧水利？
 

　　根据官方定义智慧水利是指利用物联网、智能传感、云计算、大数据等技术对供水、排水、节水、污水处理、防洪等水利环节进行智慧化管理。主要包括三方面：(1)新信息通信技术的应用。即信息传感及物联网、移动互联网、云计算、大数据、人工智能等技术。(2)多部门多源信息的监测与融合。包括气象、水文、农业、海洋、市政等多部门，天上、空中、地面、地下等全要素监测信息的融合应用。(3)系统集成及应用，即集信息监测分析、情景预测预报、科学调度决策与控制运用等功能于一体。
 

　　国家政策支持，加速智慧水利建设
 

　　2021年《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》明确指出：构建智慧水利体系，以流域为单元提升水情测报和智能调度能力。水利部按照“需求牵引、应用至上、数字赋能、提升能力”总要求，编制了《“十四五”智慧水利建设规划》《关于大力推进智慧水利建设的指导意见》等政策。
 

　　在《关于大力推进智慧水利建设的指导意见》中提到，到2025年，通过建设数字孪生流域、“2+N”水利智能业务应用体系、水利网络安全体系、智慧水利保障体系，推进水利工程智能化改造，建成七大江河数字孪生流域，在重点防洪地区实现“四预”，在跨流域重大引调水工程、跨省重点河湖基本实现水资源管理与调配“四预”，N项业务应用水平明显提升，建成智慧水利体系1.0版。到2030年，具有防洪任务的河湖全面建成数字孪生流域，水利业务应用的数字化、网络化、智能化水平全面提升，建成智慧水利体系2.0版。到2035年，各项水利治理管理活动全面实现数字化、网络化、智能化。
 

　　数字孪生流域，智慧水利信息关键
 

　　从指导意见可以看出，“数字孪生流域”是加快智慧水利建设的核心关键。那么，什么是数字孪生流域呢？数字孪生流域，是数字孪生技术与水利融合的新发展路径，综合利用倾斜摄影、实景建模、数值仿真、BIM、GIS等多种技术手段，围绕不同维度、不同场景、不同业务模块建设需求，构建具有不同场景尺度等流域数字孪生基底。通过将数字空间中构建的水利虚拟映像叠加在水利物理空间上，重塑水利基础设施，形成虚实结合、孪生互动的智慧水利发展新形态。数字孪生流域是以物理流域为单元、时空数据为底座、数学模型为核心、水利知识为驱动的新一代数字流域，对物理流域全要素和水利治理管理活动全过程实现数字化映射和智能化模拟，与物理流域同步仿真运行、虚实交互、迭代优化。简单理解就是建立一个与现实世界平行的数字流域，可以实时感知反馈现实中的变化，从而为管理控制提供有效参考方向。
 

　　计划用2年时间，在大江大河重点河段、主要支流开展数字孪生建设先行先试，在重要水利工程开展数字孪生水利工程先行先试。
 

　　2022年2月21日，水利部印发《水利部关于开展数字孪生流域建设先行先试工作的通知》，正式启动数字孪生流域先行先试工作，计划用2年左右时间在大江大河重点河段、主要支流、重要水利工程中，加强数字孪生、物联网、大数据、人工智能、5G等新一代信息技术与水利业务深度融合，在促进业务协同、创新工作模式、提升服务效能方面不断取得突破，打造一批可推广可复制的成果和经验，带动全国数字孪生流域建设。
 

　　目前已经有“数字孪生流域”应用上线试运行：
 

　　▶数字孪生黄河水旱灾害防御应用系统
 

　　5月25日，黄河水利委员会举行2022年黄河防御大洪水调度演练。目前，该数字孪生黄河水旱灾害防御应用系统已上线试运行，实现了对黄河中下游水情、雨情、工情的监测预警，对洪水预报、水工程调度方案成果进行分析展现，对洪水演进和洪水风险情况进行计算机仿真预演。信息中心将进一步丰富完善系统运行的专业信息，提升场景数字化展现能力，优化系统“四预”功能和预报调度在线交互能力，确保汛期系统正式投入防汛会商应用，为黄河岁岁安澜提供有力的技术支撑。
 

　　▶兰溪兰江流域数字孪生应用
 

　　5月30日下午4时30分，兰溪兰江流域数字孪生应用上线试运行，该项目充分运用云计算、大数据、数字孪生等新技术，结合“四预”全过程，实现数字孪生流域多跨场景应用，对物理兰江流域洪涝台治理的数字化映射、智慧化模拟，将形成实时感知、过程跟踪、智能处理的治水新格局。
 

　　此外，全国各地数字孪生流域建设先行先试项目也陆续通过审核或启动。
 

　　长三角地区：浙江省的9个试点实施方案(含宁波水利局申报的2个试点方案)全部通过水利部审核；安徽省的“数字孪生引江济淮(蜀山枢纽至淠河干渠段)”项目已经淮河水利委员会审核通过；江苏省数字孪生秦淮河、数字孪生江苏太湖地区典型水网工程、数字孪生沂沭泗水系(江苏部分)、数字孪生水网(南通城区)项目四项入选水利部数字孪生先行先试项目的实施方案通过水利部组织的审查；上海市数字孪生吴淞江工程(上海段)新川沙泵闸枢纽工程成功入选数字孪生流域建设全国试点。
 

　　湖南：5月27日，水利部委托长江委召开会议，审核《湖南省数字孪生浏阳河建设先行先试实施方案》和《湖南省数字孪生欧阳海灌区水利工程建设先行先试实施方案》，两个方案均通过审核。
 

　　青海：《青海省湟水数字孪生流域建设先行先试实施方案》通过了黄河水利委员会组织的数字孪生流域建设先行先试实施方案审核。试点期后，依托先行先试项目实施经验，开展全流域推广建设，为全省数字孪生流域建设积累实践经验。
 

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