“预”见浏阳河,数字孪生平台助力水文工作更快、更准

 “预”见浏阳河:数字孪生平台助力水文工作更快、更准

浏阳河是湘江的一级支流河,全长二百多公里,流经浏阳市、长沙县共40多个乡镇,下游从镇头市起始,在长沙市的陈家屋场注入湘江。㮾梨水文站作为浏阳河汇入湘江的最后一个控制站,伫立在浏阳河畔66年,默默守护着长沙几百万居民。

 

水文工作“预”字当先,长沙市城区水文水资源局局长饶晟表示:“预报可以说是水文的立身之本,根据水位、流量、降雨量等信息,来推断河里面的水会涨多高,在什么时间会涨到最高?给相关部门提供防洪抗灾措施的依据。”然而对全国众多水文站来说,过去更多是通过人力方式收集各类水文信息,如今,越来越多智能物联技术正在成为重要的数智助手。

 

㮾梨水文站通过海康威视智能物联技术构建的数字孪生平台,不仅让水文监测到的各种数据更加直观呈现,助力水文高效测报,还有智能“四预”(预警、预报、预演、预案)系统,使水文工作者应对紧急情况更加高效准确。此外,数字孪生平台联动了㮾梨水文站和上游的8个站点,初步打造了一条长达224公里的影像孪生浏阳河,为水文四预做出更全面的支撑。

从靠经验发现河水规律

到一屏掌握近20种数据

 

每逢夏季,在主汛期的影响下,长沙频繁迎来雷阵雨。变化多端的天气情况,加上水库、水电站等设施的建立,让“把脉”江河的规律,更需要科技手段的助力。

 

与以往靠经验发现河水规律不同,如今在㮾梨水文站数字孪生平台上,水文站工作人员通过可一键操控的无人机、自动缆道等智能设备,自动采集雨量、蒸发、水位等各项数据,为预报提供更全面的信息。并且以往这些设备归属平台都不一样,水文人需要打开不同的平台查看,然后再通过一番计算预测出数据,需要花费很多时间精力。

 

近20种水文数据统一呈现在数字孪生㮾梨水文站一张图上,包括水位、流速、流量、蒸发量、湿度等,多维度多方面地掌握河流情况,辅助研判,让预报变得更直观、快速。

此外,数字孪生平台还能通过㮾梨水文站的降雨雷达、预报模型,自动预报未来三天内的水位变化,直观呈现在数字孪生的大屏幕上,让水文人提前心中有数。这样的预报不仅对防汛发挥作用,在抗旱、水资源开发利用等领域也有重要帮助。“比如这几年雨水比较少,水库就可以依据我们的预报,更精准地进行水库蓄水。” 饶晟提到。

 

未发生的洪水也能看见

智能“四预”让决策调度更及时

 

预报之外,预警、预案、预演对于紧急关头的水文工作推进都至关重要。除了数字孪生流域的建设,㮾梨水文站还联合海康威视接入了智能“四预”系统,让水文人处理紧急情况更加高效、准确。

 

比如进入汛期,水位多变,有时一场暴雨,就会让水位临近警戒线。虽然有24小时值班人员,但依旧有错过重要信息的可能。而智能“四预”系统可以实时监测水位变化,一旦“预报”水位达到警戒线,系统就会立马报警,并联动水文站的报警广播,及时通知工作人员做好应对措施。

一旦预警发出,系统会自动联动对应的处置预案,而且不同水位预警自动调用不同预案,可以帮助相关人员快速反应,及时落实应对措施。此外,结合预演功能和数字孪生技术,可以让水文站的工作人员直观看到假设状态下的洪水情况,在实景地图上直观呈现,对防洪决策、资源调度提供重要支撑。

 

从单个站到224公里流域

新技术点亮浏阳河

 

当数字孪生复制到更多水文站点,就可以为更大范围的水利调度、防汛抗旱带来智慧。

 

今年,数字孪生㮾梨水文站系统内,将㮾梨水文站和浏阳河上游8个水文站的水位、流量等信息和现场视频数据统一接入,初步建立了一条224公里的影像孪生浏阳河水域,让整条流域的水雨情的变化更加直观地呈现。

“这样我们预测水文变化的时候,就更加地方便,而且考虑进去的因素也更加全面。”饶晟记得,以前查询上游的数据,要打开电脑系统一个个查询,如果上游无人站点的数据有异常,还得驱车几十公里去查看。如今,上游站点的视频、水文信息都可以在数字孪生平台上查看,大大节省了水文人的时间,提高了效率,并且为水文“四预”提供了更有力的支撑。

 

近些年来,水利部根据新阶段水利高质量发展需求,提出加快建设数字孪生水利的战略任务。在百年的水文时光里,新技术的到来、数字孪生水文站的建设就像一束光,照亮了浏阳河和66岁㮾梨水文站,也照亮了那些驻扎在河畔的水文人,继续坚守。

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