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無人機巡河軌跡掠過河湖上空,實時傳回流域動態﹔堤壩、閘站、水庫中數千個傳感器不間斷運轉,水位、流量等數據秒級更新﹔數字孿生錢塘江系統精准推演洪峰演進,為調度決策供给“才智大腦”……现在,一場以數字孿生為中心的水利變革在浙江全面鋪開,以“數字賦能”引領行業向智能化、精細化加快邁進,繪就水利現代化建設嶄新圖景。
數字孿生,是通過數字化手法在虛擬空間構建與物理實體高度匹配、實時聯動的“數字鏡像”,實現對實體的監測、剖析、模擬與優化。
“數字孿生水利不是簡單的‘數字復刻’,而是要打造一個能監測、會剖析、可預報的‘虛擬水利系統’。”浙江省水利廳相關負責人介紹,以水庫為例,其數字孿生體不僅能同步水位、庫容等實時數據,還能給出汛期暴雨、干旱缺水等場景下的調度计划,為防洪調度、供水保证供给科學依據。
七大水系防洪預報調度實現分鐘級模擬計算﹔“省級—區域—市級”三級協同的數字孿生水網格式开始成型﹔69個數字孿生工程落地見效……早在2022年,浙江便啟動數字孿生水利建設,现在已實現從“點上打破”到“擴面提質”的跨过。
這一跨过背面,是明晰的頂層設計在引路。浙江首先構建“1+3+N”數字孿生水利規劃體系,以《浙江省數字孿生水利建設實施计划》為中心,提出浙江省數字孿生水利“1136”總體结构,通過1張全域水利感知網、1個省級數字孿生基礎渠道,聯動3個孿生體系與6個智能業務應用,實現“規劃一張圖、建設一盤棋”﹔配套流域、水網、工程三大建設计划及N個專項计划,明確“路線圖”與“施工圖”。
“曾经山洪預警要等30分鐘,現在15分鐘就能精准推送,為群眾轉移搶出寶貴時間!”浙江省水文办理中心副主任童增來慨叹水文監測升級帶來的變化。
小流域山洪是浙江防汛防台的重難點,提高預警時效,中心在於加快數據採集傳輸速度。浙江對69個山洪災害防治縣的1.15萬個重點村落逐一摸排,依照“先梅雨影響區,后台風影響區”原則升級改造水文測站遙測終端。
现在,浙江雨量站均匀密度達每6.2平方公裡1個,根本實現“鎮鎮有水位、村村有雨量”。本年6月梅雨期,全省7649個關聯水文站實戰“大考”,96期山洪災害點對點短臨預警均實現“15分鐘響應”,預警功率較此前提高50%。
這是浙江水利感知體系建設的縮影。假如說數字孿生是水利工程的“才智大腦”,感知網絡就是連接物理国际與數字空間的“神經末梢”。
近年來,浙江整合“天、空、地、水、工”五大維度資源,構建起全方位、立體化、高精度感知網絡:“天”依托衛星遙感、北斗技術等實現全域監測與數據穩定傳輸﹔“空”通過雷達與無人機填補盲區、升級河湖管護﹔“地”織密視頻監控與預警設備網,覆蓋重點區域﹔“水”加密水文站網、強化生態流量監測﹔“工”建立工程安全監測系統,為數字孿生模型供给更精准、全面的數據支撐。
“幸虧浙東引水工程給我們送來及時水,否则我這700多畝晚稻種不下去,至少損失20多萬元!”寧波余姚泗門鎮種糧大戶魏其炎指著長勢喜人的禾苗,笑得合不攏嘴。
2024年8月,余姚地區遭受干旱天氣。浙東數字孿生水網模型緊急啟動“診斷”形式:一邊精准拆解當前水資源調度細節,一邊模擬推演常規引水、北線優先引水、南北均衡引水等计划作用。經過多輪篩選比對,浙江省錢塘江流域中心根據預演結果,實施15天不間斷引水,通過蕭山樞紐累計引水7540萬立方米,有用緩解余姚市旱情。
在水資源办理領域,寧波的實踐也頗具代表性。作為資源性缺水城市,寧波布設超1.4萬個監測感知點位,覆蓋水庫、供水等七大類水利工程,海量數據實時匯聚指揮中樞。在此基礎上,寧波構建“庫群互聯、三網協同”才智水網體系,建成數字孿生水網系統,結合供水、雨水、污水“孿生三網”,實現“源頭—水廠—龍頭”全鏈條監管。
“輸入100天供水需求,系統會自動優化水庫、水廠調配计划,乃至規劃備用水源啟用。”寧波市水資源办理中心周陽靖介紹。2024年抗旱期間,寧波通過數字孿生水網統籌水庫蓄水、協調跨區域引水,累計向城區增供原水2100萬立方米,將城區供水保証率穩定在99.8%。
從頂層設計到基層落地,從技術打破到民生實效,浙江數字孿生水利建設已實現從“技術有感”到“民生有用”的跨过。
“下一步,我們將持續以數字孿生技術推動水利新質生產力發展,持續推進天空位水工一體化監測感知,深化水利專業模型建設,加快構建更具韌性、更智能、更惠民的現代化水網,為全國貢獻更多可復制、可推廣的‘浙江經驗’。”上述負責人表明。
無人機巡河軌跡掠過河湖上空,實時傳回流域動態﹔堤壩、閘站、水庫中數千個傳感器不間斷運轉,水位、流量等數據秒級更新﹔數字孿生錢塘江系統精准推演洪峰演進,為調度決策供给“才智大腦”……现在,一場以數字孿生為中心的水利變革在浙江全面鋪開,以“數字賦能”引領行業向智能化、精細化加快邁進,繪就水利現代化建設嶄新圖景。 謀篇布局:系統規劃筑牢“孿生根基” 數字孿生,是通過數字化手法在虛擬空間構建與物理實體高度匹配、實時聯動的“數字鏡像”,實現對實體的監測、剖析、模擬與優化。…
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