觀焦點：筑牢數字防災“銅墻鐵壁”

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□ 數字孿生是一種利用物理模型、傳感器更新、運行歷史等數據，通過多學科、多物理量、多尺度、多概率的仿真過程，在虛擬空間中完成映射的技術。

□ 通過數字孿生平臺，可實時查找在線監測的流量、流速等數據，為報汛工作提供參考。同時，通過自主研發的“智水”AI模型，與在線監測和人工采集數據進行比較，從而提高報汛的精度。

近期臺風頻繁登陸，給暴雨、洪水等災害防御工作帶來挑戰。面對災害，如何筑牢防御的“銅墻鐵壁”，水利部門通過數字孿生等技術抵御洪水的做法值得借鑒。水利部信息中心副主任錢峰表示，近年來，水利部秉承“需求牽引、應用至上、數字賦能、提升能力”的原則，錨定“延長預見期與提高精準度有效統一”目標，統籌推進現代化雨水情監測預報體系建設，初步構建具有“四預”(預報、預警、預演、預案)功能的數字孿生水利體系，為防汛關鍵期的洪水防御、突發事件處置等提供了有力支撐和堅強保障。

據了解，數字孿生是一種利用物理模型、傳感器更新、運行歷史等數據，通過多學科、多物理量、多尺度、多概率的仿真過程，在虛擬空間中完成映射的技術。以長江防汛工作為例，數字孿生就如同一條被復刻至計算機的“云長江”滔滔奔涌，輕點鼠標即可身臨其境地置身長江岸邊，實時掌握流域防洪現狀、水庫運行情況、水情異常和預報趨勢，直觀掌控調度決策風險，充分了解調度方案的得失，并在“云端”會商研判形成調度方案。

長江委水文中游局漢口分局副局長陳靜介紹，通過數字孿生平臺，可實時查找在線監測的流量、流速等數據，為報汛工作提供參考。同時，通過自主研發的“智水”AI模型，采用機器學習的方法根據上下游、漢口站的水位及斷面情況推算實時流量，與在線監測和人工采集數據進行比較，從而提高報汛的精度，并在今年的防汛測報工作中起到了重要作用。

錢峰表示，數字孿生水利體系發揮作用主要體現在信息感知和“四預”應用兩個方面：一是構建“天空地水工”一體化監測感知體系，全覆蓋、全要素、全天候、全周期感知洪水態勢;二是充分發揮流域防洪“四預”功能，科學精準支撐突發事件決策指揮調度。以8月13日內蒙古老哈河突發潰口險情為例，信息中心按照水利部重大水旱災害調度指揮機制，第一時間利用“天”——衛星遙感“宏觀”掌握潰口洪水淹沒總體情況;利用“空”——高點視頻和無人機“中觀”高精度監測洪水態勢和演進趨勢;水文應急監測隊伍利用“地、水、工”——水位流量等監測設備“微觀”精細化感知潰口形態、斷面流速、水位水量、堤防高程，以及潰口上下游水庫、水文站監測和預報信息等。在一體化監測感知基礎上，利用水利部數字孿生平臺的水力學模型在30分鐘內即完成洪水預演和風險分析，發出預警信息，為預案制定、風險區人員迅速轉移、潰口精準決策提供依據。

據了解，2023年以來，長江委、三峽集團等參建單位初步建成數字孿生三峽1.0版。在長江1號洪水防御工作中，數字孿生三峽行蓄洪空間開發團隊根據長江水位變化，利用數字孿生行蓄洪空間平臺預警研判模塊，跟蹤分析長江中下游超警堤防情況和洲灘民垸運用風險情況，助力長江委防御局靶向預警，向有關省份提出了可能超警堤防的名稱、長度和等級，以及干流面臨運用風險的洲灘民垸名錄，為各地組織巡堤查險、人員轉移提供了及時“叫應”提醒服務。

長江3號洪水期間，長江委根據數字孿生三峽預演分析，多次實時發出調度令，精準調度三峽及上游水庫群，通過金沙江上的向家壩、溪洛渡、白鶴灘、烏東德水庫和嘉陵江上的亭子口水庫等攔洪，減少三峽水庫入庫流量至36000立方米每秒，調度三峽水庫出庫流量壓減至27000立方米每秒;指導湖南省調度洞庭湖水系五強溪、柘溪、鳳灘等水庫配合攔洪，控制洞庭湖城陵磯站水位不超警，有效減輕洞庭湖區防洪壓力。錢峰表示，下一步，將通過科技賦能、數字賦能，持續提升“天空地水工”一體化雨水情監測感知能力，努力提升防洪“四預”水平，支撐打贏每一場水旱災害防御硬仗。( 楊秀峰)