數字孿生，助力三峽水利科(kē)學(xué)防洪防汛

重點推文(wén)

長(cháng)江是我國(guó)第一大河流，長(cháng)江流域在我國(guó)經濟發展中(zhōng)，占據舉足輕重的地位。與此同時，長(cháng)江流域頻繁的洪澇、氣象災害，嚴重影響危害着流域内經濟社會發展和生态環境，因此長(cháng)江流域防汛管理(lǐ)被作(zuò)為(wèi)我國(guó)防洪體(tǐ)系中(zhōng)的關鍵工(gōng)程。水利工(gōng)程建設是常見的防洪措施，長(cháng)江三峽水利樞紐工(gōng)程，除了發電(diàn)、航運等綜合效益外，解決長(cháng)江流域水患問題是其主要功能(néng)和使命。

《中(zhōng)華人民(mín)共和國(guó)國(guó)民(mín)經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠(yuǎn)景目标綱要》明确指出：構建智慧水利體(tǐ)系，以流域為(wèi)單元提升水情測報和智能(néng)調度能(néng)力。智慧水利，是以數字化、網絡化、智能(néng)化為(wèi)主線(xiàn)，以數字化場景、智慧化模拟、精(jīng)準化決策為(wèi)路徑，全面推進算據、算法、算力建設，構建數字孿生流域，加快構建具(jù)有(yǒu)預報、預警、預演、預案功能(néng)的智慧水利體(tǐ)系。

（演示demo 圖片非實際項目系統）

在國(guó)家“智慧水利”建設背景下，三峽水利樞紐梯級調度通信中(zhōng)心聯手數字冰雹，建設“流域梯級全景監控平台”，系統深度融合大數據、雲計算、AI、數字孿生等技(jì )術應用(yòng)，支撐用(yòng)戶對三峽工(gōng)程防洪、航運、發電(diàn)、生态等業務(wù)的進行全面的監控與管理(lǐ)決策。

（數據已脫敏）

本文(wén)，小(xiǎo)編重點圍繞三峽工(gōng)程防洪防汛業務(wù)，來給大家介紹一下“流域梯級全景可(kě)視化平台”是如何發揮作(zuò)用(yòng)的。

系統規劃建設“流域氣象水文(wén)監測”、“長(cháng)江流域概覽與防洪”、“水庫調度”等業務(wù)決策主題，圍繞長(cháng)江三峽地區(qū)複雜天氣、多(duō)流域分(fēn)布、水庫調度、防洪态勢等核心内容進行全面呈現與實時監測預警，實現氣象水文(wén)信息一屏感知，助力用(yòng)戶高效管理(lǐ)、科(kē)學(xué)決策。

氣象态勢實時監測

異常天氣主動預警

一般而言，長(cháng)江流域的洪水主要由暴雨形成，長(cháng)江流域的汛期集中(zhōng)在5月-10月中(zhōng)旬，其中(zhōng)7月-8月為(wèi)主汛期，一旦發生全流域性的集中(zhōng)暴雨，就很(hěn)有(yǒu)可(kě)能(néng)引發洪災。因此，對于異常天氣的預測、預警，雨情、流域水情态勢的實時感知，對于用(yòng)戶進行三峽防洪管理(lǐ)工(gōng)作(zuò)尤為(wèi)重要。

暴雨的時空分(fēn)布、降雨量、覆蓋面積、持續時間、移動狀況等因素，都會影響長(cháng)江幹支流的洪峰變化。圍繞氣象态勢的監測預警，有(yǒu)别于以往多(duō)部門獨立運作(zuò)的模式，系統整合氣象局、水利監管等多(duō)部門數據，深度融合衛星、雷達、水文(wén)報汛站、氣象站等氣象監測數據，形成了空天地一體(tǐ)的流域氣象監測體(tǐ)系，通過指控中(zhōng)心大屏即可(kě)實時感知流域氣象信息。

（數據已脫敏）

系統通過豐富的分(fēn)析手段，動态呈現長(cháng)江全流域氣象雲圖、台風路徑圖等，對重點壩區(qū)天氣、溫度、風向、風速、濕度、降雨量等關鍵指标進行實時監測，對異常天氣、降雨趨勢進行實時預警告警，科(kē)學(xué)預判水雨情發展态勢，輔助管理(lǐ)者全面掌控氣象信息；并在此基礎上，輔助用(yòng)戶開展洪水預報和調度方案推演，提供預測、預警、預演、預案支撐，為(wèi)流域騰退庫容、攔洪蓄洪、削峰錯峰等業務(wù)決策提供有(yǒu)力支持。

流域态勢全面感知

水文(wén)信息智能(néng)監測

曆史上，長(cháng)江上遊河段及其多(duō)條支流頻繁發生洪水。長(cháng)江流域橫跨中(zhōng)國(guó)東部、中(zhōng)部和西部三大經濟區(qū)，共計19個省、市、自治區(qū)，是世界第三大流域，流域總面積180萬平方公(gōng)裏。長(cháng)江全流域整體(tǐ)地勢呈現西高東低，形成了三級巨大的階梯，地形較為(wèi)複雜。

流域面積廣、水系龐大、湖(hú)泊與支流衆多(duō)是長(cháng)江流域典型的水文(wén)特征。因此，長(cháng)江流域防洪工(gōng)作(zuò)部署需要對整個流域态勢進行綜合把控。

“流域梯級全景監控平台”，基于地理(lǐ)信息系統，構建數字孿生流域。系統對長(cháng)江流域大範圍地形地貌、幹支流水系分(fēn)布/流向、各監測站點分(fēn)布、水庫/蓄洪區(qū)/湖(hú)泊分(fēn)布等要素态勢進行全面映射；并集成各部門、業務(wù)、監測系統數據，對河道水位、河流流量、水庫庫容、防洪庫容、降雨量等重要信息進行實時監測，并基于曆史數據，結合專業模型算法，對異常蓄水量、水庫流量變化進行實時預警告警，實現水文(wén)、氣象數據的多(duō)維度綜合分(fēn)析，為(wèi)防汛抗旱減災、水資源管理(lǐ)、應急處置等業務(wù)決策提供有(yǒu)力的支撐。

（數據已脫敏）

數據多(duō)維智能(néng)分(fēn)析

賦能(néng)科(kē)學(xué)攔蓄調度

經過多(duō)年信息化建設，水利管理(lǐ)部門積累了大量數據資源，如何充分(fēn)挖掘既有(yǒu)海量數據資源，通過數據智能(néng)分(fēn)析、多(duō)維研判，為(wèi)災害預判、防洪攔蓄、科(kē)學(xué)調度等業務(wù)應用(yòng)提供數據支持，支撐用(yòng)戶精(jīng)準決策，是系統建設初期用(yòng)戶十分(fēn)關心的問題。

結合用(yòng)戶業務(wù)需求，“三峽流域梯級全景監控平台”對用(yòng)戶現有(yǒu)、曆史數據資源進行了全面整合，并與行業細分(fēn)領域的專業模型算法和數據模型相結合，聚焦業務(wù)場景，對用(yòng)戶數據進行了專題分(fēn)析。

以台風路徑及危害分(fēn)析為(wèi)例。系統基于曆史數據，結合專業模型算法，建立台風發展時間軸，再現台風演進過程，對台風形成後的運行路徑、軌迹變化和影響程度等全周期數據進行分(fēn)析，輔助用(yòng)戶全面掌握氣象事件事前、事中(zhōng)、事後不同階段數據變化規律。

科(kē)學(xué)攔蓄分(fēn)析，三峽工(gōng)程主要對長(cháng)江上遊來水進行攔蓄，并通過調蓄來解決長(cháng)江幹流的防洪問題。系統對曆史洪水發生演變數據進行可(kě)視化複盤分(fēn)析，結合專業模型，對三峽關鍵流域（三峽、葛洲壩、溪洛渡、向家壩梯級巨型水庫群等）的曆史庫容情況、水雨情數據、出入庫流量、蓄水能(néng)力、洪水形式等數據指标進行多(duō)維度關聯分(fēn)析，對不同天氣情況下的防洪攔蓄業務(wù)進行智能(néng)分(fēn)析、推演，為(wèi)用(yòng)戶進行災害預警、預防、蓄洪滞洪、削峰錯峰等業務(wù)決策提供全面、科(kē)學(xué)的依據。

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長(cháng)江三峽工(gōng)程是迄今為(wèi)止世界最大的水利樞紐工(gōng)程，“流域梯級全景監控平台”不僅為(wèi)三峽工(gōng)程構建了一個氣象監測、防洪預報預警指揮平台，還為(wèi)用(yòng)戶進行階梯電(diàn)站發電(diàn)運行管理(lǐ)、航運/生态/泥沙調度等業務(wù)提供了有(yǒu)力支持，後續，小(xiǎo)編還會陸續為(wèi)大家介紹“流域梯級全景監控平台”的更多(duō)功能(néng)，敬請期待！

作(zuò)為(wèi)可(kě)視化數字孿生領域的代表企業，數字冰雹十餘年來深耕核心技(jì )術，堅持自主創新(xīn)。站在數字化建設、新(xīn)基建風口，我們希望依賴于十餘年的技(jì )術、經驗累積，與行業内廣大合作(zuò)夥伴一道，打造國(guó)内“最落地”數字孿生技(jì )術平台，推動數字孿生落地應用(yòng)，真正為(wèi)各行業用(yòng)戶實際業務(wù)決策賦能(néng)。