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數字堤防“智”守澧水——長江委首次運用數字孿生澧水防洪“四預”平臺支撐攔洪超13億立方米

2025-07-07 16:12 來源:長江委官網

天河倒泄,澧水奔騰。6月19日,澧水2025年第1號洪水迅猛形成,上游干流發生1998年以來最大洪水,一場關乎人民生命財產安全的防洪硬仗驟然打響。

危急時刻,長江委迅速響應,按照水利部的部署要求,依托數字孿生澧水流域防洪“四預”平臺展開了一場與時間賽跑、同洪水博弈的智慧調度戰役,累計攔蓄洪水總量突破13億立方米,鑄就了守護澧水安瀾的“數字堤防”。

“四預”貫通 洞悉分毫

澧水驚濤,數字孿生澧水平臺實時映射風云變幻與水勢漲落——衛星云圖精準捕捉暴雨動向,地面物聯網傳感器將水位、流量、閘門狀態等海量數據源源不斷匯入“虛擬澧水”,一場基于數字鏡像的防洪預演正在無聲進行。

基于預報成果,6月18日,數字孿生澧水流域防洪“四預”平臺實時開展江坪河、江埡、皂市水庫群“正向—逆向—正向”聯合調度推演,預判風險先機。若水庫群采用常規調度方式,石門站流量將達到12000立方米每秒以上,會超過安全泄量,威脅石門以下河段防洪安全;考慮本次洪水來源、歷時等特點,將石門站目標流量控制在11000立方米每秒以下進行逆向反算,并對水庫群聯合調度方案進行反復優化;基于優化后的調度方案進行“水庫—河道—城鎮—蓄滯洪區”一體化洪水模擬和風險分析,確保能夠實現石門站流量控制目標。

6月19日4時,支流渫水皂市水庫入庫流量達到5920立方米每秒;13時40分,澧水上游干流桑植水文站洪峰水位飆升至262.38米,超過保證水位2.38米,相應流量7300立方米每秒;6月20日1時,支流溇水上游江坪河水庫入庫流量達到3670立方米每秒,三股洪水將在石門河段形成遭遇,威脅防洪安全。

面對這場遠超預期的暴雨,數字孿生澧水流域防洪“四預”平臺提前預判出洪峰關鍵特征與量級,過去一場洪水過程的演進模擬需要40分鐘以上才能完成,在數字孿生澧水平臺上被革命性地壓縮至5分鐘以內,為決策搶出寶貴的“黃金窗口期”。

數字賦能 精準削峰

面對澧水洪水陡漲陡落、匯流時間短、預報調度難度大的天然挑戰,在數字孿生澧水平臺的精密指揮下,澧水流域水庫群化身智慧協同的“防洪軍團”。

經過水庫群科學調度,支流溇水上:江坪河水庫將入庫洪峰3670立方米每秒削減至1400立方米每秒出庫,江埡水庫將入庫洪峰2870立方米每秒削減至615立方米每秒出庫;在支流渫水上:皂市水庫將入庫流量5920立方米每秒削減至281立方米每秒出庫,削峰率分別約61.9%、78.6%、95.2%。經兩條支流水庫群科學削峰攔洪后,石門站洪峰流量10900立方米每秒,澧水2025年第1號洪水平安過境。

江坪河、江埡、皂市水庫最大攔蓄洪量分別約2.77億立方米、5.03億立方米、5.79億立方米,三庫合力總攔洪量超13億立方米。

洪水初退,警報未除。據6月21日預報,6月25日前后澧水流域將再次迎來第二輪強降雨過程,面對水庫高水位運行的嚴峻形勢,數字孿生澧水流域平臺再次發力。經綜合研判,石門以下防洪壓力較小,江埡、皂市水庫提前適當加大流量預降水位,三庫共騰庫約2.4億立方米,后期再次攔蓄洪水1.84億立方米,保障了流域防洪安全。

數字孿生澧水強力賦能預報、預警、預案、預演功能落地生根,數字紐帶將分散的水庫緊密聯結為智慧協同的有機整體,驅動流域水庫群精密協同、精準發力,將“數字藍圖”鍛造成迎戰洪水的“智慧堤防”。

自主研發 澧水“智”造

澧水安瀾,是數字賦能的勝利。數字孿生澧水流域防洪“四預”平臺在此次大洪水防御中,實現了從“被動應對”到“主動駕馭”的革命性跨越。作為首次投入水旱災害防御實戰的數字孿生澧水,何以臨危受命擔此重任?其背后是立足澧水特性的創新攻堅與自主研發。

2025年上半年,在水利部的統一部署下,長江委全力推進流域防洪“四預”能力提升建設,對數字孿生澧水流域防洪“四預”平臺進行了全面提檔升級。

數據筑基,數字孿生澧水流域防洪“四預”平臺進一步豐富了澧水流域內堤防工程、蓄滯洪區、社會經濟等數據,數據維度更豐富;新采集干流水下地形和高精度傾斜攝影等地理空間數據,地理空間更精細;夯實了澧水流域L2級數據底板和防洪重點區域L3級數據底板,數據底板分層躍升,為精準模擬與風險研判奠定了堅實基礎。

算法模型躍升,驅動“四預”功能高效貫通,優化水文預報、水庫群聯合調度、河道洪水演進、淹沒風險損失評估等水利專業模型算法,提高了計算精度和計算效率。

不斷完善的澧水流域和工程防洪業務功能,重點深化了水庫群“正向—逆向—正向”聯合調度推演模式,構建了“水庫——河道——城鎮——蓄滯洪區”的一體化耦合洪水推演體系,突破傳統割裂式模擬的局限,完成了水庫庫區、下游河道、蓄滯洪區和堤防潰口等洪水風險的自動研判及動態渲染,實現了工程調度方案智能推薦和防洪預案自動生成,為防汛會商與精準決策提供強大的科技支撐。

在這場與洪水的驚心博弈中,數字孿生澧水平臺以一雙洞察洪水的“智慧之眼”和一副調度千庫萬閘的“無形之手”,確保了洪水平穩過境。

澧水2025年1號洪水已安然東去,然而,長江流域正值主汛期,流域防汛形勢依然復雜,數字孿生澧水將繼續發揮其優勢,不斷創新和完善,以更加智慧、高效的方式守護安瀾,讓科技的力量為人民群眾生命財產安全筑牢堅實防線。

責編: 魏永靜  
 
 
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