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　　【智慧城市網(wǎng) 時(shí)事聚焦】近日，由海委組織研發(fā)的數(shù)字孿生永定河系統(tǒng)正式上線運(yùn)行，為永定河流域各省市開放提供應(yīng)用端口。
 

　　永定河是首都北京的“母親河”，是國(guó)家四大重點(diǎn)防洪江河之一，也是海河流域京津冀區(qū)域重要水源涵養(yǎng)區(qū)、生態(tài)屏障和生態(tài)廊道。在永定河率先建成數(shù)字孿生流域，具有重要的示范意義。2021年以來，根據(jù)水利部統(tǒng)一部署，海委舉全委之力推進(jìn)數(shù)字孿生永定河先行先試項(xiàng)目建設(shè)，構(gòu)建了基于雨水情監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)“三道防線”的天空地監(jiān)測(cè)體系、多源數(shù)據(jù)融合的數(shù)字化場(chǎng)景、防洪全鏈條與生態(tài)水量調(diào)度全過程的智能化模擬系統(tǒng)，切實(shí)提升了永定河流域防洪和水資源管理與調(diào)配“四預(yù)”精準(zhǔn)化決策水平，為實(shí)現(xiàn)永定河流域治理管理現(xiàn)代化奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
 

　　集成“三道防線”
 

　　提檔升級(jí)感知體系
 

　　永定河官?gòu)d山峽源短流急，暴雨洪水突發(fā)性強(qiáng)，產(chǎn)匯流快，預(yù)見期短，推進(jìn)數(shù)字孿生永定河先行先試建設(shè)，是保障永定河流域水安全的迫切要求。數(shù)字孿生永定河系統(tǒng)全面集成了水利部信息中心、海委、京津冀晉蒙等多方永定河流域“三道防線”建設(shè)成果，接入共享氣象衛(wèi)星、11部氣象雷達(dá)、3部測(cè)雨雷達(dá)、1003處雨量站及342處水文站數(shù)據(jù)，試點(diǎn)構(gòu)建了永定河山峽區(qū)間現(xiàn)代化雨水情監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)“三道防線”，強(qiáng)化監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)治理，持續(xù)提升數(shù)據(jù)質(zhì)量，進(jìn)一步助力實(shí)現(xiàn)了“延長(zhǎng)洪水預(yù)見期與提高洪水預(yù)報(bào)精準(zhǔn)度”的有效統(tǒng)一。
 

　　融合數(shù)據(jù)資源
 

　　構(gòu)建水利數(shù)字化場(chǎng)景
 

　　通過數(shù)字孿生技術(shù)掌握洪水形成、演進(jìn)和蓄泄機(jī)理，延長(zhǎng)洪水預(yù)見期，提高防洪減災(zāi)能力，需要堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)底板作為支撐。數(shù)字孿生永定河系統(tǒng)匯聚了水利、氣象、生態(tài)環(huán)境、自然資源等行業(yè)數(shù)據(jù)資源，構(gòu)建了跨層級(jí)、跨省市、跨行業(yè)的數(shù)據(jù)共享體系，搭建了包含2000多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)、2600余種屬性信息的全要素、大范圍、高精度的永定河流域三維水利“一張圖”，并建立了流域級(jí)數(shù)據(jù)底板常態(tài)化更新機(jī)制，切實(shí)實(shí)現(xiàn)了數(shù)字流域與物理流域的同步迭代更新。特別是在海河“23·7”流域性特大洪水后，對(duì)下墊面變化劇烈的官?gòu)d—屈家店河段、永定河泛區(qū)，及時(shí)采用激光雷達(dá)進(jìn)行復(fù)測(cè)，為模型與應(yīng)用“視算一體”提供了更加精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支撐。
 

　　建設(shè)專業(yè)模型
 

　　提升智能化模擬能力
 

　　數(shù)字模型構(gòu)建是實(shí)現(xiàn)虛實(shí)映射、實(shí)時(shí)交互的永定河流域數(shù)字孿生體的一大關(guān)鍵。數(shù)字孿生永定河系統(tǒng)建設(shè)了防洪、生態(tài)水量調(diào)度、工程安全等水利專業(yè)模型。面向流域防洪，構(gòu)建了降雨短臨預(yù)報(bào)模型、盧溝橋以上精細(xì)化分布式水文模型、三家店以下河道及泛區(qū)二維水動(dòng)力模型、工程調(diào)度與泛區(qū)運(yùn)用的防洪調(diào)度模型等多模型耦合體系，實(shí)現(xiàn)了降雨—產(chǎn)流—匯流—演進(jìn)全鏈條模擬、預(yù)報(bào)調(diào)度一體化決策。面向生態(tài)水量調(diào)度，構(gòu)建了“物理機(jī)制+統(tǒng)計(jì)方法”雙驅(qū)動(dòng)的來水預(yù)報(bào)和多目標(biāo)生態(tài)水量調(diào)度的模型體系，支撐流域生態(tài)水量調(diào)度“帕累托最優(yōu)”。面向工程安全，構(gòu)建了多元回歸、有限元、綜合評(píng)判為一體的工程安全評(píng)價(jià)模型體系。
 

　　強(qiáng)化功能應(yīng)用
 

　　助力流域治理管理
 

　　應(yīng)用至上，目前該系統(tǒng)已在海河“23·7”流域性特大洪水防御以及永定河生態(tài)水量調(diào)度工作中得到初步應(yīng)用。系統(tǒng)已實(shí)現(xiàn)流域防洪全要素、全過程、全場(chǎng)景的“視算一體”，可一鍵智能生成工程調(diào)度、工程防守、泛區(qū)群眾避險(xiǎn)轉(zhuǎn)移等各種方案預(yù)案，支撐洪水全過程三維演進(jìn)分析與全流域協(xié)同防御，通過自動(dòng)對(duì)比推選最優(yōu)調(diào)度方案，確保研判更及時(shí)、調(diào)度更科學(xué)、決策更精準(zhǔn)。系統(tǒng)在永定河全年全線有水目標(biāo)生態(tài)水量調(diào)度中，通過“四水統(tǒng)籌”“五庫(kù)聯(lián)調(diào)”，以生態(tài)效益最優(yōu)、補(bǔ)水效率最高、補(bǔ)水費(fèi)用最低為目標(biāo)，快速制定實(shí)時(shí)調(diào)整方案，一鍵生成調(diào)令，保障調(diào)度目標(biāo)實(shí)現(xiàn)，助力永定河流域生態(tài)水量調(diào)度順利進(jìn)行。同時(shí)，系統(tǒng)還設(shè)置了工程管理、河湖管理、流域水文化等業(yè)務(wù)應(yīng)用，構(gòu)建起多元化數(shù)字場(chǎng)景。
 

　　下一步，海委將與流域內(nèi)各省市緊密協(xié)作，以數(shù)字孿生永定河為示范，持續(xù)強(qiáng)化數(shù)字孿生水利共建共享共用，建立涵蓋數(shù)據(jù)、模型、平臺(tái)等多方面共建共享共用機(jī)制，為全面鋪開數(shù)字孿生海河建設(shè)打下良好基礎(chǔ)。