贵州日报天眼新闻记者 粟超 通讯员 廖琴
贵州省水文水资源局防汛会商室内,打开贵州省清水江干流数字孪生系统,随着工作人员鼠标轻点,清水江干流流量、水深等水文数据,实时动态显示在屏幕上。
点击“洪水预演”,全过程仿真都匀剑江河某段河流洪水上涨、淹没河道周边街道、建筑物的演进情形,洪水预报方案根据需要的时段即点即出;
点击“取用水监测”,众多取用水户的信息、台账直观清晰,如某户取水量一旦突破控制指标,界面即闪烁提示预警……
“数字孪生系统可以实时监测水域情况,清晰地掌握流域水文的现状、异常和趋势,就像人到了现场一样。”贵州省水文水资源局职工张承凤介绍。
今年初,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》,要求按“需求牵引、应用至上、数字赋能、提升能力”要求,以数字孪生流域建设为主线,以数字孪生水利工程建设为切入点和突破口,以数字化场景、智慧化模拟、精准化决策为路径,以实现预报、预警、预演、预案(以下简称四预)功能为目的,开展数字孪生流域建设先行先试。
贵州把握机遇,明确重点突破方向和任务,决定依托夹岩水利枢纽及黔西北供水工程、贵州省清水江干流(都匀市茶园水库至施洞水文站河段)河湖水文映射项目、贵州省小型水库雨水情测报设施及大坝安全监测设施建设项目开展数字孪生流域建设先行先试工作。
贵州省水文水资源局以“2+N”(防洪四预和水资源四预业务)为核心,以清水江流域6050平方公里范围内、210公里长的河段为试点范围,按照贵州省数字孪生流域总平台的标准搭建数字孪生流域平台体系。
“数字孪生清水江干流项目主要以规范数据底板技术指标及成果标准,完善数据资源,完成可视化模型构建,通过传统水利监测站网和新型水利监测网共同建设完成水利感知网,完成流域防洪业务应用为主。”张承凤说。
目前,数字孪生清水江干流项目数据底板完成率达90%、搭建模型平台完成率达80%、水利感知网完成率达100%、流域防洪业务应用完成率达90%,水资源管理与调配业务应用完成率达60%。
数字孪生清水江干流项目的建设,为流域防汛抗旱工作提供了支撑。今年汛期,清水江洪水预报优良率达90%以上。同时,通过对来水量、用水量的精确监测,算清水账,实现水资源精细化管理,建立起水资源开发利用预警模型,为地方水网智慧调度奠定了基础。
有贵州水利“一号工程”之称的夹岩水利枢纽及黔西北供水工程地处云贵高原中部和中西部,是典型的喀斯特地貌区域,山高坡陡、地形地质条件复杂多变。
为进一步实现工程运行管理信息化和智能化,提升水利管理与决策的科学化、精准化、高效化能力和水平,贵州水投集团成立领导小组和工作专班,统筹集团资源全力推进数字孪生夹岩水利枢纽工程项目建设。
数字孪生夹岩水利枢纽工程项目是围绕工程防洪、生态、供水、发电功能的目标,从保障工程安全稳定运行、提高工程管理效率和工程运行效益三个基本点出发,充分利用物联网、移动互联网、控制自动化、数学模型、BIM+GIS三维建模等技术,以工程需求为导向、业务应用为核心,通过数字孪生平台、信息基础设施、智慧业务应用、网络安全、共建共享等建设,建成“感知全面化、控制远程化、工程数字化、管理标准化、决策智慧化、应用一体化”具有国内领先水平的数字孪生工程。
目前,数字孪生夹岩水利枢纽工程项目已完成基础感知层的信息设施建设,初步建成数字孪生平台,基本实现防洪调度、安全运行管理等业务功能,并在今年汛期对“四预”功能进行了验证,取得良好效果。
由省大坝安全监测中心组织实施的贵州省小型水库雨水情测报设施及大坝安全监测设施建设项目也在同步进行。
水库运行是防洪工程体系的重要组成部分,是改善生态环境不可或缺的保障系统,承担着保障防洪安全、供水安全、粮食安全、能源安全、生态安全等重要功能。安全监测工作是工程运行的“听诊器”,通过开展项目建设,提升监测监管工作信息化能力,实现及时信息汇集、挖掘风险隐患、实时测报、科学调度、实现并提升“四预”功能,是实现管出安全、管出效益的重要手段。
数字孪生为流域安全和工程管护装上“千里眼”和“顺风耳”,有效推动河湖治理管理数字化、网络化、智能化水平,为新阶段贵州水利高质量发展提供有力支撑和强力驱动。