构建数字孪生水利体系是实现水利现代化、提升国家水安全保障能力的重要途径。贵州水利部门将云计算、大数据、5G等新一代信息技术与水利工作全面深度融合,逐步构建数字化、网络化、智能化的数字孪生水利体系,建成投运省级水土保持大数据平台,实现生产建设项目“天地一体化”卫星遥感监管全域覆盖,不断推动数字孪生水利建设取得新进展。
数字赋能水旱灾害防御
今年6月29日凌晨2点,㵲阳河流域暴雨来袭,24小时内流域面降雨量达到155毫米,相当于多年平均降雨量的一成多,㵲阳河全流域遭遇罕见大洪水。
贵州省水文水资源局利用水旱灾害防御调度指挥系统,提前5个小时以上发布㵲阳河流域洪水预测预报,累计报送1500万条雨水情信息,发送50万条预警短信,发布44期洪水预测预报,精准预报了㵲阳河洪水过程。预报的洪峰水位与实际仅相差0.03米至0.3米,峰现时间误差均在1小时左右。由于预测预报精准有效,㵲阳河沿岸提前转移1.8万人,实现人员零伤亡。
这是水旱灾害防御调度指挥实现数智化防御的一个缩影。
在贵州省水利厅水旱灾害防御值班室,全省9个市州6951个站点采集的水文数据,实时传输到贵州省水旱灾害防御调度指挥系统,汇总成一张全省实时动态水情信息监测预报网,可以随时监测预报调度最新情况,为防汛救灾装上“千里眼”。
贵州省水利部门还与气象部门协调联动,在水旱灾害防御调度指挥系统中接入气象平台,实时掌握卫星云图、雷达回波图以及雨量站、水文水位站、视频监测站的数据,实现5分钟更新一次水文站信息,6分钟更新一次雷达回波图,15分钟更新一次卫星云图,并且把“天空地”数据集中呈现在一张图上,基本实现水旱灾害监测预报预警全覆盖,进一步夯实信息报送、会商研判、调度指挥等基础支撑。
发生险情时系统自动预警,一键叫应全省9.8万余名防御人员,通过1个平台就能统筹灾害防御工作……依托数字赋能,贵州进一步贯通雨情水情险情灾情“四情”防御,落实预报预警预演预案“四预”措施,实现预报调度一体化与指挥叫应行动相融合。
“数智”发力筑牢生态屏障
在贵州省水土保持监测站数据大厅里,电子显示屏上实时显示着全省水土流失状况监测数据。
“蓝色的线框表示,通过卫星影像解译的施工扰动范围已经超出批复的规定范围,这样的‘疑似问题图斑’就是要监管的对象。”贵州省水土保持监测站工程师指着大屏介绍。
贵州建立健全省、市、县三级联动监管机制,完善水土保持信用分级分类监管制度和激励惩戒机制,进一步规范了人为水土流失防治工作,并采取多项措施为水土流失监管保驾护航。
通过整合生产建设项目水土保持数据资源,贵州建成投运全国第一个省级水土保持大数据平台,并搭建“一网通办”平台,与全国水土保持信息管理系统及省政务服务系统互联互通。同时,贵州加强水土保持遥感监管建设,通过生产建设项目扰动图斑AI(人工智能)自动识别提取技术,实现了生产建设项目水土保持“天地一体化”卫星遥感监管全域覆盖。贵州省生产项目水土保持“天地一体化”监管及应用项目被列为全国智慧水利优秀应用案例示范项目,并纳入水利先进实用技术重点推广指导目录。
贵州于2022年开展水土流失图斑精准落地试点,两年来,试点图斑落地成果整体准确率90%以上,为探索解决贵州省水土流失动态监测侵蚀强度边界分布不清、图斑落地精准度不高等问题提供坚实基础。截至目前,全省共录入水土保持方案3.1万余个、国家水土保持重点工程等相关数据625个,现场核查扰动图斑3.8万个。
“数字大坝”强化质量控制
贵州夹岩水利枢纽是贵州水利“一号工程”,最大坝高154米,填筑土方量约450万立方米。在工程建设中,传统质量控制手段受人为影响大,管理粗放。夹岩水利枢纽工程公司与天津大学合作研发了碾压质量实时监控与“数字大坝”系统,在加快施工进度的同时保障施工质量。
“数字大坝”系统实现了对夹岩面板堆石坝填筑碾压质量在线实时监测和快速反馈控制,同时引进大坝内部变形监测管道机器人系统,根据大坝变形规律和特点,在关键位置埋设抗压柔性大坝变形监测管道,更加精细观测大坝变形。
此外,贵州还推动5G覆盖水利工程,马岭水利枢纽工程成为贵州首个5G全覆盖的大型水利工程,推动水利工程治理逐步从“人治”转向“数治”。
贵州省水利厅相关负责人表示,将进一步推进数字孪生水利建设,建设一批数字孪生流域、数字孪生水网、数字孪生工程,在水资源管理、水生态保护和水灾害防御等方面构建更高效、更智能的管理体系。