北江是珠江流域第二大体系,曾多次遭遇洪水灾害,防洪问题突出,流域雨可笼罩整个流域,加之河流水系呈阔叶脉状分布,洪水汇流集中迅猛,暴涨暴落,平均每年要发生洪水3-4次。11月22日,记者从广东省水利厅获悉,广东省水利厅在广东数字孪生水利建设中实施了北江流域防洪联合调度场景应用,有效减少洪水灾害损失。
北江流域防洪联合调度场景应用以流域为主题单元,通过提升北江防洪智能化水平,强化预报、预警、预演、预案四项措施,实现飞来峡、乐昌峡、湾头、锦江、南水等水库群多目标联合调洪演算,以及与芦苞水闸、西南水闸、潖江蓄滞洪区等水工程的联合优化调度,充分发挥北江防洪工程体系整体作用,全面增强流域防洪安全保障能力、提高应对洪水灾害能力。
应用涉及到的水工程(联合调度对象和防护对象)众多,主要涉及工程包括北江流域大型水库、部分重点中型水库、重要城镇(乐昌、韶关、英德、清远)、堤防工程、蓄滞洪区、芦苞涌和西南涌等。利用大数PG电子平台据平台、水利物联网平台、数字孪生支撑平台的能力,实现监视与预警、流域模拟、防洪调度、水资源调度、水工程安全智能监管、调度会商等功能。
在模型库建设方面,北江流域水工程联合优化调度涉及流域模拟、防洪风险评估、联合调度计算、风险分析等各项业务,专业模型是实现各类业务计算分析的关键核心。同时为使建立模型形成具有在不同决策地方、决策场景下均具有通用支撑能力,需要建设北江流域水工程联合优化调度的专业计算分析模型库,同时建立流域虚拟场景可视化模型库。
在支撑平台建设方面,建设具有水利专业计算模拟分析能力的模型平台,平台重点针对未来的流域运行管理过程中涉及水利对象、水利决策计算等环节会发生变化,北江流域对象、模型、业务流等通过“图形化”“搭积木”的方式管理,能够以非开发的方式、快速调整系统功能内容。另外包括系统联合调度应用的支持服务。
在智慧调度应用开发方面,建设“2+N”结构的智慧水利应用体系,以流域防洪体系和水资PG电子平台源管理与调配体系为基础,开发涵盖水工程联合调度(含防洪风险分析与防洪风险评估)、水资源调度、水情预报预警、水工程安全智能监管、联合调度会商等应用,为流域的防洪、水资源及其他重要业务的“四预”(预报、预警、预演、预案)提供科学决策支撑。
该应用有何成效?记者从省水利厅了解到,今年“龙舟水”期间再度发生洪水,北江流域防洪联合调度场景系统利用耦合气象预报和预警信息快速构建洪水预报和调度模型并投入了实战应用,模型预报结果显示乐昌峡水库6月26日5时预报出现洪峰流量2100立方米每秒的洪水过程,飞来峡水库6月24日2时预报出现洪峰流量为10800立方米每秒的洪水过程。
最终监测数据显示,飞来峡水库6月24日0时出现最大入库流量9300立方米每秒,乐昌峡水库于6月26日6时出现洪峰流量为2190立方米每秒的洪水,两座流域控制性工程洪水均实现了成功预报。此外,结合当时防洪形势和系统提供的精准预报调度成果,防洪决策时能够着眼全流域、全过程防御,并兼顾洪水后供水需求。