“浙”里数字孪生曹娥江实力圈粉
- 来源:浙江水利
- 2024/4/16 8:50:0836901
【智慧城市网 企业关注】自水利部启动数字孪生流域建设先行先试工作两年多来,浙江加强顶层谋划,建机制搭平台,压茬推进。经过认真谋划,钱塘江等7个数字孪生流域和横锦水库等2个数字孪生工程成功入选水利部先行先试试点。目前,9项试点任务均全面完成,并顺利通过水利部验收。即日起,“浙江水利”推出“数字孪生水利看浙江”专题,巡礼数字孪生试点做法,总结展示数字孪生水利建设的“浙江经验”“浙江样板”。第四期,我们来看数字孪生曹娥江。
经过近两年的攻坚奋战和先行探索,由绍兴市水利局、浙江省水利水电勘测设计院有限责任公司共同打造的“数字孪生曹娥江”顺利完成水利部数字孪生流域先行先试建设验收。秉承着“一地创新,多处复用”的理念,数字孪生曹娥江在技术实现路径、业务模式创新以及用户场景定位等领域形成了可复制成果,先后入选2022年水利部数字孪生流域建设先行先试优秀应用案例、水利部数字孪生水利建设典型案例、2023年省委组织部第五批实施三个“一号工程”典型案例。
防汛防台是水利部门的主责主业,也是数字孪生的主战场之一。基于数字孪生曹娥江建设,开发了流域防洪应用,打造多用户、多模式的流域防洪“四预”场景,为传统防汛调度注入智慧动能。创新开发“一键模式”“专家模式”“智能模式”“单站模式”等四种预报调度模式,满足不同用户需求,实现“经验防御”向“智慧防御”的改革突破。“一键模式”基于默认调度规则快速生成调度方案;在防御流域性大洪水时,启用“专家模式”,通过“系统分析+专家干预”相结合,提升预报结果的准确性;“智能模式”根据防洪控制目标进行反算,实现联合优化调度。流域防洪应用还建设了驾驶舱+预报、预警、预演、预案场景等“一舱四场景”,实现了概化图、剖面图、风险图、风险清单等“三图一清单”在线分析,满足防洪场景多类需求。
在技术上,融合水利机理模型与AI技术,创新研发模型算法,预报效率革命性提升。传统流域洪水预报作业由市县两级水文部门对12座大中型水库、9条一级支流逐一进行水文计算,汇总形成预报成果,需要的时间长,人员投入大。数字孪生曹娥江将降雨—产流—汇流—调度—演进—风险分析等各环节机理模型和大数据AI预报模型进行解耦、灵活组装,串连数据流、业务流和执行流,实现水利机理模型与AI技术双轮驱动,预报作业时间由0.5~1小时缩短至2~5分钟,预见期由3~12小时延长至72小时,洪水预报效率大幅提升。
基于AI的预报模型原理
在业务上,针对传统模式下防洪信息碎片化、调度不联动、协同不高效等问题,通过业务融合、数据融合、技术融合,整合气象、水利、应急、自然资源等部门数据资源和业务流程,实现“气象预报-洪水预报-工程调度-风险研判-风险提示-信息反馈”的防汛全链条一体化融合。串联“点(单站)、线(堤防)、面(保护区)”,打通预报预警“最后一公里”,使风险信息直达防汛工作一线,实现风险区预警全覆盖。
在防御2022年“轩岚诺”和“梅花”台风实战运用中,实现20多个用户在线同步进行分钟级预报,动态预演“降雨在哪里,洪水在哪里,风险在哪里”,有力支撑防汛决策。
2022年防御“梅花”台风期间,绍兴市水利局利用数字孪生曹娥江进行“四预”分析研判。
投用两年多来,数字孪生曹娥江在技术实现路径、业务模式创新以及用户场景定位等领域形成了可复制成果。其中,流域防洪应用建设模式和模型平台已推广复用到浦阳江、苕溪等六大流域,全面支撑浙江省流域预报调度一体化智能模块建设。
数字孪生曹娥江预报调度一体化流域防洪应用
目前,绍兴市水利局正在组织编制绍兴市数字孪生水利建设实施方案,多措并举推进数字孪生流域、水网、工程建设。围绕“真好用、真管用”目标,持续迭代深化曹娥江数字孪生流域,为流域防洪应用在今年汛期投入实战运用做好准备。同时,积极建立多元资金投入机制,通过“工程+”建设机制带一部分、财政资金保障一部分、特别国债支持一部分等方式多渠道筹措建设资金,大力推进数字孪生水利建设。