长江委水文局“硬核利器”保障流域防洪调度演练

2022-06-17 08:00:17    编辑:云才情小编   阅读:8次   点赞:3次
 


  长江水利委员会(以下简称“长江委”)8日组织开展2022年长江防洪调度演练。此次演练假设2022年发生历史特大洪水,模拟了长江流域控制性水工程联合调度、长江干流堤防高水位运行、中下游蓄滞洪区分洪运用等关键决策过程,不仅检验了长江委“四预”(预报、预警、预演、预案)措施在遭遇大洪水时的应对能力,还检验了水工程联合调度运用的协同配合效果。

  长江水利委员会水文局作为技术牵头支撑单位,打造了信息复原与扩容、多源异构信息资源池、“CJH一维水动力学模型”应用市场、实时洪水调度知识平台、长江洪水模拟预报引擎、“预报调度+数字孪生”等6大“硬核利器”,高质量完成全过程水文模拟计算、“四情”(雨情、水情、灾情、险情)重构、调度方案分析制作、系统平台展示及会商汇报等重要任务,有效保障了演练顺利完成。

  重构历史“四情” 夯实数据底板

  针对历史洪水“四情”数据严重缺失问题,长江委水文局着力打造“信息复原与扩容”利器。利用洪-雨多维度动态逆向还原技术,重构了历史特大洪水形势场和“雨-风-湿-温”等多维度天气要素;采用OCR智能识别法复原洪水信息,结合洪水本构关系适配技术,实现历史洪水信息时空多尺度扩容。此外,运用数字流域的域运算技术,实现病险水库等灾情险情智能诊断再分析,重构现状工况下历史“四情”,为此次演练推演提供算据支撑。

  不仅如此,长江委水文局集成水利空间网格高精度DEM、高分辨率河道地形及经济社会数据,融合三峡水库等重点水利工程BIM模型和磁器口、长寿、城陵矶等江段厘米级倾斜摄影数据,创建多源异构空间信息资源池,实现了宏观、中观、微观多层数据底板的深度融合。在此基础上,构建空天地立体监测体系,实时汇集长江流域3万余个水、雨、工情信息,为“四预”夯实数据底板。

  模拟洪水调度助力智慧决策

  依托预报调度系统、三峡库区数字孪生等建设,长江委水文局制定了标准化模型封装、集成技术,形成模型服务开发标准体系,创建了基于资源共建、共管、共享模式的“CJH模型应用市场”。目前纳入应用市场的模型主要有,新安江模型、API模型(降雨径流关系模型)等传统模型、江湖分蓄洪区容积自适应洪水模拟模型、洪水概率预报业务化模型等一系列具有自主知识产权的预报模型。“CJH模型应用市场”与通用化、向导式“CJH建模平台”无缝结合,实现了长江全流域洪水模拟预报,为演练提供了精准可靠的算法保障。

  基于实时调度规则库、历史洪水调度案例库,长江委水文局采用知识图谱技术,将预报调度相关的原理、规律、规则、经验、策略、方法等信息结构化,并结合神经网络、深度学习等智能技术,构建形成可累积式发展的实时洪水调度知识平台。根据水文气象预报成果和流域防洪形势分析,基于知识图谱推理方法,长江委水文局智能推荐调度方案集,助力防汛调度智慧决策。

  支撑智慧模拟强化“四预”措施

  长江委水文局运用水工程知识图谱调度规则库,实现调度预演实时方案快速生成;创新“江-河-湖-库”联调联算智慧优化技术,实现了多节点、多工程、预报调度复杂互馈关系的联动计算。长江委水文局打造的“长江洪水模拟预报引擎”,纳入长江流域全河系近1000多套方案,覆盖流域111座水工程、400余个水文站,有效支撑了流域智慧模拟。

  基于“短中长期相结合、水文气象相结合、预报调度相结合、系统开发与应用相结合”的技术思路,长江委水文局结合“物理世界变化-监测感知-数据底座更新-孪生场景响应-调度预演-预案生成”数字孪生技术,构建了集“全流域模拟预报”“多要素监视预警”“水工程综合调度预演”“全链条预案生成与管理”为一体的“四预”数字孪生平台。

  长江委以三峡库区为试点,利用增强现实技术快速预演、反复迭代、自适应优化,实现库区水面线动态预测与效益风险实时评估,为“四预”数字孪生平台建设提供了业务化案例。

  继“81·7”、1998、1954、“83·10”洪水推演后,长江委水文局又一次助力完成了历史大洪水防洪调度演练任务。通过参与历史洪水防洪调度演练,不仅让年轻预报员“亲历”了历史大洪水,同时催生出“CJH模型应用市场”“长江模拟预报引擎”、实时调度知识平台等御洪“硬核利器”,长江防洪预报调度系统也完成了向“四预”数字孪生平台的迭代升级。

  据介绍,长江委水文局将继续强化“四预”、贯通“四情”,深耕长江流域数字孪生业务化建设,为服务治江事业和长江大保护作出新的贡献。(冯宝飞、张俊、熊莹)

(文章来源:新华网

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