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近期在主汛期的影響下,長(zhǎng)沙頻繁迎來(lái)雷陣雨。游客小常記得,7月中旬的一天晚上9點(diǎn),一場(chǎng)暴雨來(lái)得很急,1分鐘前還在解放西街道悠閑逛街的市民游客,瞬間四散到沿街店鋪屋檐下,動(dòng)作稍慢一點(diǎn)就會(huì)全身濕透。
他不知道的是,當(dāng)時(shí)正結(jié)束一天工作靠在沙發(fā)休息的饒晟,連忙打開(kāi)了手機(jī),查看水位、流速、流量等變化后,確認(rèn)影響不大才安心。
這個(gè)一下雨就心神不寧的人,是長(zhǎng)沙市城區(qū)水文水資源局局長(zhǎng),負(fù)責(zé)?梨水文站等多個(gè)站點(diǎn)。“看一下總是安心些。現(xiàn)在在家就能看,而且通過(guò)數(shù)字孿生?梨水文站的智能‘四預(yù)’功能,出現(xiàn)異常情況也會(huì)自動(dòng)提醒值班人員,比以前要一直盯著方便多了。”
△?梨水文站數(shù)字孿生平臺(tái)
天氣越是變化多端,水文人越是不能松懈,他們的重要使命之一,就是“預(yù)測(cè)”未來(lái)的水勢(shì)變化,提供決策依據(jù)給相關(guān)部門(mén),默默為人們的生命安全保駕護(hù)航。而饒晟所負(fù)責(zé)的?梨水文站,作為瀏陽(yáng)河匯入湘江的最后一個(gè)控制站,佇立在瀏陽(yáng)河畔66年,見(jiàn)證了一代又一代的水文人扎根在這,守護(hù)長(zhǎng)沙幾百萬(wàn)居民。
今年,他們迎來(lái)了重要的數(shù)智助手——通過(guò)海康威視智能物聯(lián)技術(shù)構(gòu)建的數(shù)字孿生平臺(tái),不僅讓水文監(jiān)測(cè)到的各種數(shù)據(jù)更加直觀呈現(xiàn),助力水文高效測(cè)報(bào),還有智能“四預(yù)”(預(yù)警、預(yù)報(bào)、預(yù)演、預(yù)案)系統(tǒng),使水文工作者應(yīng)對(duì)緊急情況更加高效準(zhǔn)確。此外,數(shù)字孿生平臺(tái)聯(lián)動(dòng)了?梨水文站和上游的8個(gè)站點(diǎn),初步打造了一條長(zhǎng)達(dá)224公里的影像孿生瀏陽(yáng)河,為水文四預(yù)做出更全面的支撐。
水文工作“預(yù)”字當(dāng)先
預(yù)報(bào)更是立身之本
饒晟的父輩也是水文人,小時(shí)候一下雨,父親就消失不見(jiàn)了。“因?yàn)樗雌谥蛋?有時(shí)還要去鄉(xiāng)下、野外測(cè)流,很擔(dān)心。我見(jiàn)過(guò)洪水,那真是如猛獸,小時(shí)候覺(jué)得就像天塌了一樣。”
而饒晟的父親,出門(mén)在外所做事情的目的之一,就是為了預(yù)報(bào)水位。“預(yù)報(bào)可以說(shuō)是水文的立身之本,根據(jù)水位、流量、降雨量等信息,來(lái)推斷河里面的水會(huì)漲多高,在什么時(shí)間會(huì)漲到最高?給相關(guān)部門(mén)提供防洪抗災(zāi)措施的依據(jù)。”
在洪水面前,預(yù)報(bào)至關(guān)重要。2017年7月2日,饒晟始終銘記這一天。這天,他見(jiàn)證了?梨水文站1957年建站以來(lái)記錄到的最高水位——40.98米,和站點(diǎn)預(yù)報(bào)的水位41米只相差0.2米。
這0.2米不僅意味著?梨水文站預(yù)報(bào)的精確,更意味著下游人民的安全。“我們預(yù)測(cè)不會(huì)超過(guò)41米,這是堤壩承受得住的范圍。那個(gè)時(shí)候一方面相信自己的預(yù)報(bào),一方面就怕水位萬(wàn)一有變化,那種壓力你能想象嗎?一旦垮堤,那影響的就是(長(zhǎng)沙)主城區(qū)幾百萬(wàn)人。所以那個(gè)時(shí)候我們就是緊盯著水位,一直守到洪水慢慢褪去。”
△?梨水文站的下游就是長(zhǎng)沙城區(qū)
那半個(gè)多月,饒晟和所有同事吃住都在堤壩,24小時(shí)不分日夜,等他回到家,才想起來(lái)自己的胡子都沒(méi)刮。那一刻,他有心酸,也有理解——他明白了父親的突然“消失”,也明白他面對(duì)緊急情況下的義無(wú)反顧,因?yàn)檫@關(guān)乎的不是一個(gè)小家庭,而是千千萬(wàn)萬(wàn)人組成的大家庭。
從靠經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)河水規(guī)律
到一屏掌握近20種數(shù)據(jù)科學(xué)分析
老一輩水文人,聽(tīng)著瀏陽(yáng)河聲音幾十年,靠經(jīng)驗(yàn)就能判斷河水的規(guī)律,一場(chǎng)雨下來(lái),什么時(shí)候漲水,會(huì)漲多少水,都有跡可循。不過(guò),如今變化多端的天氣,加上水庫(kù)、水電站等設(shè)施的建立,讓“把脈”江河的規(guī)律,更需要科技手段。
△饒晟指導(dǎo)新人使用遙控測(cè)流船進(jìn)行測(cè)流
現(xiàn)在,在?梨水文站數(shù)字孿生平臺(tái)上,水文站工作人員通過(guò)可一鍵操控的無(wú)人機(jī)、自動(dòng)纜道等智能設(shè)備,自動(dòng)采集雨量、蒸發(fā)、水位等各項(xiàng)數(shù)據(jù),為預(yù)報(bào)提供更全面的信息。并且以往這些設(shè)備歸屬平臺(tái)都不一樣,水文人需要打開(kāi)不同的平臺(tái)查看,然后再通過(guò)一番計(jì)算預(yù)測(cè)出數(shù)據(jù),需要花費(fèi)很多時(shí)間精力。
如今,近20種水文數(shù)據(jù)統(tǒng)一呈現(xiàn)在數(shù)字孿生?梨水文站一張圖上,包括水位、流速、流量、蒸發(fā)量、濕度等,多維度多方面地掌握河流情況,輔助研判,讓預(yù)報(bào)變得更直觀、快速。
此外,數(shù)字孿生平臺(tái)還能通過(guò)?梨水文站的降雨雷達(dá)、預(yù)報(bào)模型,自動(dòng)預(yù)報(bào)未來(lái)三天內(nèi)的水位變化,直觀呈現(xiàn)在數(shù)字孿生的大屏幕上,讓水文人提前心中有數(shù)。這樣的預(yù)報(bào)不僅對(duì)防汛發(fā)揮作用,在抗旱、水資源開(kāi)發(fā)利用等領(lǐng)域也有重要幫助。“比如這幾年雨水比較少,水庫(kù)就可以依據(jù)我們的預(yù)報(bào),更精準(zhǔn)地進(jìn)行水庫(kù)蓄水。”
未發(fā)生的洪水也能看見(jiàn)
智能“四預(yù)”讓決策調(diào)度更及時(shí)
預(yù)報(bào)之外,預(yù)警、預(yù)案、預(yù)演對(duì)于緊急關(guān)頭的水文工作推進(jìn)都至關(guān)重要。除了數(shù)字孿生流域的建設(shè),?梨水文站還聯(lián)合海康威視接入了智能“四預(yù)”系統(tǒng),讓水文人處理緊急情況更加高效、準(zhǔn)確。
比如進(jìn)入汛期,水位多變,有時(shí)一場(chǎng)暴雨,就會(huì)讓水位臨近警戒線。雖然有24小時(shí)值班人員,但依舊有錯(cuò)過(guò)重要信息的可能。而智能“四預(yù)”系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水位變化,一旦“預(yù)報(bào)”水位達(dá)到警戒線,系統(tǒng)就會(huì)立馬報(bào)警,并聯(lián)動(dòng)水文站的報(bào)警廣播,及時(shí)通知工作人員做好應(yīng)對(duì)措施。
一旦預(yù)警發(fā)出,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)聯(lián)動(dòng)對(duì)應(yīng)的處置預(yù)案,而且不同水位預(yù)警自動(dòng)調(diào)用不同預(yù)案,可以幫助相關(guān)人員快速反應(yīng),及時(shí)落實(shí)應(yīng)對(duì)措施。此外,結(jié)合預(yù)演功能和數(shù)字孿生技術(shù),可以讓水文站的工作人員直觀看到假設(shè)狀態(tài)下的洪水情況,在實(shí)景地圖上直觀呈現(xiàn),對(duì)防洪決策、資源調(diào)度提供重要支撐。
從單個(gè)站到224公里流域
新技術(shù)點(diǎn)亮“影像孿生瀏陽(yáng)河”
當(dāng)數(shù)字孿生復(fù)制到更多水文站點(diǎn),就可以為更大范圍的水利調(diào)度、防汛抗旱帶來(lái)智慧。
今年,數(shù)字孿生?梨水文站系統(tǒng)內(nèi),將?梨水文站和瀏陽(yáng)河上游8個(gè)水文站的水位、流量等信息和現(xiàn)場(chǎng)視頻數(shù)據(jù)統(tǒng)一接入,初步建立了一條224公里的影像孿生瀏陽(yáng)河水域,讓整條流域的水雨情的變化更加直觀地呈現(xiàn)。
“這樣我們預(yù)測(cè)水文變化的時(shí)候,就更加地方便,而且考慮進(jìn)去的因素也更加全面。”饒晟記得,以前查詢(xún)上游的數(shù)據(jù),要打開(kāi)電腦系統(tǒng)一個(gè)個(gè)查詢(xún),如果上游無(wú)人站點(diǎn)的數(shù)據(jù)有異常,還得驅(qū)車(chē)幾十公里去查看。如今,上游站點(diǎn)的視頻、水文信息都可以在數(shù)字孿生平臺(tái)上查看,大大節(jié)省了水文人的時(shí)間,提高了效率,并且為水文“四預(yù)”提供了更有力的支撐。
近些年來(lái),水利部根據(jù)新階段水利高質(zhì)量發(fā)展需求,提出加快建設(shè)數(shù)字孿生水利的戰(zhàn)略任務(wù)。在百年的水文時(shí)光里,新技術(shù)的到來(lái)、數(shù)字孿生水文站的建設(shè)就像一束光,照亮了瀏陽(yáng)河和66歲?梨水文站,也照亮了那些駐扎在河畔的水文人,繼續(xù)堅(jiān)守。
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