錢塘江畔，數(shù)字浪潮正繪就杭州水脈治理新圖景。9月10日，水利部在杭州召開數(shù)字孿生水利建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)會(huì)，現(xiàn)場(chǎng)考察蕭山樞紐、之江水文站、西江塘等數(shù)字孿生水利建設(shè)成果。會(huì)場(chǎng)外，杭州康門水庫(kù)全要素構(gòu)建現(xiàn)代化水庫(kù)管理矩陣數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)體系、西險(xiǎn)大塘數(shù)字孿生系統(tǒng)精準(zhǔn)探測(cè)堤防滲漏隱患、產(chǎn)匯流機(jī)理和數(shù)理統(tǒng)計(jì)融合的洪水預(yù)報(bào)等水利新質(zhì)生產(chǎn)力也吸引著全國(guó)嘉賓的目光。

數(shù)字孿生，是指通過(guò)數(shù)字化手段在虛擬空間構(gòu)建與物理實(shí)體高度匹配、實(shí)時(shí)聯(lián)動(dòng)的“數(shù)字鏡像”，實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)體的監(jiān)測(cè)、分析、模擬與優(yōu)化。

作為國(guó)家市級(jí)水網(wǎng)先導(dǎo)區(qū)，杭州立足數(shù)字經(jīng)濟(jì)先發(fā)優(yōu)勢(shì)，積極推進(jìn)“天空地水工”監(jiān)測(cè)感知系統(tǒng)和模型研發(fā)，大力發(fā)展水利新質(zhì)生產(chǎn)力，建成數(shù)字孿生分水江等一批標(biāo)志性應(yīng)用成果。

感知一張網(wǎng) 夯實(shí)全要素?cái)?shù)智根基

“通過(guò)布設(shè)覆蓋水位、水量等指標(biāo)的全要素感知體系，實(shí)現(xiàn)了康門水庫(kù)大壩安全在線監(jiān)測(cè)與動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警。”工作人員介紹道。這一實(shí)踐正是杭州全力打造水利物聯(lián)感知網(wǎng)絡(luò)的生動(dòng)縮影?？甸T水庫(kù)的全要素感知建設(shè)實(shí)踐，正是杭州全力打造水利物聯(lián)感知網(wǎng)絡(luò)的生動(dòng)縮影。

在水利部試點(diǎn)項(xiàng)目青山水庫(kù)智能大壩建設(shè)中，技術(shù)突破更亮眼。通過(guò)8顆水利一號(hào)組網(wǎng)衛(wèi)星，測(cè)量周期由傳統(tǒng)的12天提升到2天，雷達(dá)成像技術(shù)可以不受云層、光線影響，數(shù)據(jù)獲取“全天無(wú)休”，實(shí)現(xiàn)亞毫米級(jí)變形監(jiān)測(cè)和分米級(jí)水域監(jiān)管。

如果說(shuō)數(shù)字孿生是水利工程的“智慧大腦”，感知網(wǎng)絡(luò)便是連接物理世界與數(shù)字空間的“神經(jīng)末梢”。杭州充分運(yùn)用新一代信息技術(shù)，建立“天基、空基”“落地雨”“洪水演進(jìn)”監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)防線，夯實(shí)“天空地水工”監(jiān)測(cè)感知一張網(wǎng)，為水利工程高保真建設(shè)運(yùn)行提供有力算據(jù)保障。

四預(yù)一體化 指導(dǎo)全方位防洪調(diào)度

依托國(guó)家級(jí)試點(diǎn)項(xiàng)目建設(shè)，杭州加快建設(shè)千島湖配水、數(shù)字孿生錢塘江（分水江）、西險(xiǎn)大塘數(shù)字孿生系統(tǒng)等數(shù)字孿生水利項(xiàng)目建設(shè)，建成低成本、可復(fù)制的經(jīng)典案例，全面提升“預(yù)報(bào)、預(yù)警、預(yù)演、預(yù)案”四預(yù)能力。

在西險(xiǎn)大塘數(shù)字孿生系統(tǒng)的指揮調(diào)度大屏上，200余個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位在三維界面閃爍。“我們?cè)诜罎B墻內(nèi)埋設(shè)應(yīng)力應(yīng)變傳感器，面板接縫處裝了位移計(jì)，就像給大塘做‘心電圖’?！蔽麟U(xiǎn)大塘達(dá)標(biāo)加固工程建設(shè)指揮部綜合部主任楊柳介紹說(shuō)。

作為復(fù)刻的“虛擬西險(xiǎn)大塘”，該數(shù)字孿生系統(tǒng)與實(shí)體工程同步設(shè)計(jì)、建設(shè)、應(yīng)用，通過(guò)人員設(shè)備定位芯片、視頻監(jiān)控等實(shí)現(xiàn)“一圖管理”。東苕溪的水庫(kù)、閘站、泵站等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，都被系統(tǒng)整合成一張?zhí)摂M水網(wǎng)。

今年梅汛期，東苕溪預(yù)報(bào)調(diào)度一體化系統(tǒng)預(yù)報(bào)瓶窯站可能要超警戒水位，隨即快速預(yù)演不同調(diào)度方案，建議青山水庫(kù)采取攔洪錯(cuò)峰措施。此時(shí)，位于東苕溪上游的青山水庫(kù)早已嚴(yán)陣以待，其數(shù)字孿生系統(tǒng)展現(xiàn)出強(qiáng)大的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)判能力，工作人員只需一鍵操作，不同水位級(jí)、不同流量級(jí)下的洪水風(fēng)險(xiǎn)圖便能快速生成?！皵?shù)字孿生大壩上還能實(shí)時(shí)顯示壩體的安全監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，讓我們對(duì)險(xiǎn)情隱患心中有數(shù)。”杭州市水庫(kù)管理服務(wù)中心工程師金樊指著大屏說(shuō)。

借助這套系統(tǒng)，工作人員在單屏界面內(nèi)即可清晰掌握受淹面積、重要基礎(chǔ)設(shè)施分布等關(guān)鍵信息，快速研判上下游風(fēng)險(xiǎn)態(tài)勢(shì)。在科學(xué)調(diào)度與精準(zhǔn)防控的協(xié)同作用下，東苕溪干流洪峰水位最終降低18%，有效減輕流域防洪壓力。

監(jiān)管一平臺(tái) 強(qiáng)化全鏈條閉環(huán)管理

“以前各部門數(shù)據(jù)互通不及時(shí)，預(yù)警信息傳遞慢，調(diào)度決策常受制約。現(xiàn)在通過(guò)一屏統(tǒng)覽平臺(tái)，全市水情動(dòng)態(tài)一目了然，處置效率大幅提升?！焙贾菔辛謽I(yè)水利局相關(guān)負(fù)責(zé)人指著大屏幕上實(shí)時(shí)跳動(dòng)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)介紹。如今，杭州市通過(guò)數(shù)據(jù)資源、預(yù)警分析、監(jiān)督成果共享，構(gòu)建水旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)全鏈條閉環(huán)管理體系。

據(jù)了解，杭州市水旱災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警平臺(tái)已實(shí)現(xiàn)水利、城管、氣象等多部門的6481個(gè)水雨情監(jiān)測(cè)站點(diǎn)深度融合，全面構(gòu)建了風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別、研判、管控、處置的“全鏈條閉環(huán)管理”機(jī)制，打造了集智能感知、動(dòng)態(tài)分析、預(yù)報(bào)預(yù)警、風(fēng)險(xiǎn)管控、工程調(diào)度、智慧研判于一體的“六位一體”數(shù)智防災(zāi)減災(zāi)平臺(tái)，有效推動(dòng)水旱災(zāi)害防御從“人防”向“智防”轉(zhuǎn)型。

智能技術(shù)也在工程運(yùn)管中大顯身手。在八堡泵站，輪式機(jī)器人開展設(shè)施設(shè)備智能巡檢，實(shí)現(xiàn)泵站高精度地圖構(gòu)建和機(jī)器人自主導(dǎo)航；在四嶺水庫(kù)，搭載漂浮物自動(dòng)打撈功能的智能保潔無(wú)人船，定期對(duì)庫(kù)區(qū)水面進(jìn)行自動(dòng)巡檢并清理垃圾。

數(shù)字孿生水利建設(shè)的最終目標(biāo)，是將技術(shù)優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為民生福祉。接下來(lái)，杭州市將進(jìn)一步發(fā)揮數(shù)字經(jīng)濟(jì)先發(fā)優(yōu)勢(shì)，積極探索數(shù)字孿生水利在多領(lǐng)域的落地應(yīng)用，以實(shí)戰(zhàn)實(shí)效破解水利治理難題，讓惠民成果真正惠及千家萬(wàn)戶。