数字技术赋能水利建设和发展(经济新方位)(2)
全息感知,万物皆“数”。水利部提出着力加强“天空地”一体化的感知系统建设,统筹完善水文、水资源、水利工程、水土保持等地面监测站网的结构、布局、密度,强化卫星遥感解译以及无人机、无人船图像快速采集与自动识别等新型监测技术应用等。
数字孪生水利,重点在“演”。今年主汛期,水利部信息中心构建海河流域8处蓄滞洪区的二维水动力学洪水演进模型,利用遥感、无人机等监测信息,动态识别水体范围和行进速度等洪水演进信息,逐日推演洪水演进趋势,有效支撑精准化决策。
水利部门夯实算法支撑,深化流域水文、水力学、工程调度等模型的研发应用。水利部数字孪生平台投入运行以来,率先赋能流域防洪“预报、预警、预演、预案”。目前,全国降雨形势展望期由20天延长至30天,主要江河关键期预报准确率达90%以上,预警信息靶式覆盖1.3万多座水库责任人。
数字孪生水利,关键在“算”。在南水北调东线工程,大型泵站接力提水,长江水攀爬65米北上。“大型泵站机电耦合,技术复杂,仅靠人工巡查隐患,难免会有疏漏。”南水北调东线江苏水源有限责任公司科技信息分公司总经理莫兆祥说,声纹AI监测模型让巡检从听声音变为“算”声音。模型具备高性能算力,能够从声音大数据库中精准捕捉异常,及时发出预警。精细管理,为大型泵站群持续健康运行增添保障。
看全国,算力突破催生技术之变。黄河物联网“智能石头”、浙江横锦水库大坝安全“体检单”、国产重力卫星高分辨率地下水储量变化反演技术等一批创新应用涌现。水库调度、河冰动力学、潮汐上溯影响及咸情分析等35项水利专业模型集成应用取得阶段性进展。
数据共建共享,科技成果加快转化
数字孪生水利建设,是一项技术密集、人才密集、资金密集的创新工程,实现高质量推进任重道远。
共建共享,让数据流动起来。
1.7万多座水库、385座报汛水文监测站、5万多个取水口……各类数据源源不断汇集,助力数字孪生珠江建设。“在上下游、干支流共同协作下,珠江流域(片)138条省界河流、近3000条集雨面积50平方公里以上的河流数据得到更新补充,完善了珠江流域数据底板。”珠江水利委员会珠江水利综合技术中心信息室副主任何虹说。
七大流域全力推动数据共建共享。淮河水利委员会获取安徽省2000余座小型水库雨水情监测信息,集成了约300GB的山洪灾害、洪水风险图和水利普查数据。太湖流域管理局扩大省际、涉水部门信息共享,印发信息共享清单,新增53座水利工程调度及水量信息、40个河道断面水质信息。“水利部门加强数据资源跨地区、跨部门、跨层级的统筹管理,推动解决数据碎片化问题,为江河湖库精准画像。”水利部信息中心副主任成建国介绍。水利部将建立全覆盖的数字孪生资源共享平台,实现数据采集、处理等协调推进。
自主创新,加快科技成果转化。
位于北京市房山区的南水北调中线惠南庄泵站,是“南水”入京重要节点。多部门联合攻关、新技术先行先试,水下机器人、水质应急监测车等设备应用到工程管护中。“软件、硬件同步提升,构建了集工程安全监测、防汛应急、输水调度、水质安全保障为一体的数字化场景。”中国南水北调集团中线有限公司北京分公司分调度中心副处长耿兴宁介绍。