初见成效 数字孪生赋能松花江流域防洪调度演练
- 来源:水利部松辽水利委员会
- 2023/5/30 9:35:3911759
【网 企业关注】近日,水利部松辽水利委员会联合黑龙江省、吉林省、内蒙古自治区水利厅和尼尔基公司,共同开展了2023年松花江流域典型洪水防洪调度演练。
为保障演练的顺利开展,松辽委运用大数据、云计算、数字孪生等新一代信息技术,以数字孪生嫩江及数字孪生尼尔基先行先试成果为基础,以算据、算法、算力建设为支撑,对洪水防御全过程进行精准化模拟,进一步强化“四预”措施,全面提升防洪调度智能化水平,数字赋能筑起洪水防御安全堤坝。
搭建多源多尺度多级数字化场景
为数字化再现松花江流域及主要水利工程,在全流域l1级数据底板基础上,利用卫星遥感、机载激光雷达、无人机航测、陆地rtk及水下无人船等方式,采集并建设嫩江干流、月亮泡及胖头泡蓄滞洪区数字正射影像、数字高程模型及河道断面数据,建设汉书闸、老龙口分洪闸l3级数据底板,结合集成接入的数字孪生尼尔基建设成果,解决gis、bim等多格式兼容、数据无损解析、三维模型自动简化重构等技术问题,搭建基于多源多尺度多级数据的二三维一体化场景,初步实现了物理流域数字化映射,为防洪演练提供高精度、高质量的本底数据。
构建洪水预报与演进智能化算法
以实际洪水为背景,预演方案为目标,融合机理模型和智能模型,开展洪水预报与演进,实现预报调度一体化和典型洪水的数字化模拟。预报调度一体化方面,构建嫩江水文水动力耦合模型,通过边界条件的精准衔接、水文模型与水动力模型的无缝耦合,实现对“降雨—产流—汇流—演进”过程的数字化模拟,提升了洪水预报精度及效率;构建流域预报调度一体化模型,实现预报与调度的无缝动态交互和耦合模拟,为复演松花江流域典型年洪水提供保障。
洪水演进方面,针对宽浅型河道内工况复杂等问题,建立耦合深度学习算法的嫩江干支流宽浅型河道洪水演进模型,实现快速高效的河道洪水模拟。建立caddies-2d洪水模型模拟蓄滞洪区洪水演进,构建耦合深度学习算法的二维水动力洪水演进代理模型,逐步解决了蓄滞洪区洪水演进模拟计算消耗大、效率低且稳定性差的难题,蓄滞洪区洪水淹没快速实时模拟效果初显。
支撑防洪会商智慧化决策
以全景数字嫩江平台为载体,以时空数据为基础,以水利专业模型为根本,聚焦预演、预案关键环节,利用支持云端一体化应用模式的混合渲染引擎,搭建尼尔基水库防洪调度、嫩江河道洪水演进、胖头泡蓄滞洪区分洪决策等场景,对闸门放流、洪水演进、洪水淹没、联合调度等过程进行实时动态模拟,实现与物理流域的虚实交互,为防洪调度会商决策提供有效技术支撑。
下一步,松辽委将持续按照“需求牵引、应用至上、数字赋能、提升能力”要求,结合当前流域水旱灾害防御工作中的短板弱项,不断强化算据、算法、算力支撑,提升“四预”能力,深化水利业务与新一代信息技术融合创新,力争在流域数字孪生水利建设中走出一条有特色、可借鉴、能复制的道路,助力松辽流域新阶段水利高质量发展。