北江流域先后发生多场强降雨过程
汛情来得早、来得猛
4月16日起
流域内普降暴雨到大暴雨
形成北江今年第2号洪水
省水利厅深入践行习近平总书记“两个坚持、三个转变”防灾减灾救灾理念,强化“四预”措施,贯通“四情”防御,利用省级数字孪生平台,通过数字孪生与空天遥感技术实战支撑洪水智能调度与灾情监测,有力防御北江编号洪水。
数字孪生再战再捷
数字孪生北江系统基于省级数字孪生平台,聚焦“防洪工程体系联合优化调度”,完成了数据资源、模型算法和三维仿真整合,经过多轮实战,在防御北江今年第2号洪水中再次投入实战化应用。
北江水系上游区域地形险峻,水流湍急,受流域内弧形山地及谷地控制,干流和各支流往往在相对较近地段汇入北江,洪水具有涨势迅猛的特点,一旦遭遇强降雨,短时间内便可能形成巨大洪水并向下游平原地带迅速推进,容易在中下游地区形成积水和泛滥。因此,科学调度水工程对减少下游洪峰流量具有至关重要作用。
数字孪生北江在防洪管理中发挥了“预报预警-工程调度-河道演进-风险研判-预案执行”的“四预”体系功能,实现了全要素监视分析、实时滚动超前预报、水工程联合调度、多要素风险评估以及智能化预案推选,为防汛指挥调度提供重要支撑。
一、预报-调度精准发力
提前两天半预报将发生特大洪水
通过省级数字孪生平台利用接入的气象降雨数据,逐小时开展预见期为72小时的洪水滚动预报。
19日17时,基于当时的气象降雨,水文模型划分的17个产流区间有14个在之后48小时的预报面雨量超过200mm,滚动预报结果显示石角站22日洪峰流量19300立方米/秒,达特大洪水级别。
根据预演结果,省水利厅比选优化调整水库调度方案,调度北江干支流水库提前预泄,精准削峰错峰,成功将洪水量级控制在北江大堤安全泄量以内。
19日17时自动预报石角站流量成果
数分钟内完成调度多种方式模拟计算
随着降雨和水情快速变化,通过省级数字孪生平台持续开展预报作业,并根据工程不拦蓄、规程调度、联合优化等三种调度模型,在数分钟内完成水库按规则调度、按拟发调令控泄、按联合优化调度等多种方式的模拟计算。在洪峰进入库区的关键时刻,精准预报入库流量,确定水库控泄调度目标。
省水利厅连线会商韶关、肇庆、清远等市水利(水务)局,分析研判洪水发展动态,及时发出调度令,统筹联合调度北江流域15宗重要水工程和连江干流12座梯级航运枢纽,在提前组织飞来峡、乐昌峡等水库预泄腾库3.3亿立方米的同时,保障重要防护目标安全。
21日16时飞来峡入库流量预报成果
在通过数字孪生北江系统开展调度计算时,除了能开展按控制水库出库的正向调节,还能实现保证韶关、英德和石角安全水位或流量的上游水库反向调节,为防汛调度会商提供了重要决策依据。
二、多源数据融合催化效应
数字孪生北江系统在数据基础构建方面也发挥了关键作用,通过整合流域层面的多源数据,拓宽了防洪决策的应用场景。
全面整合了北江流域内4323个雨水情监测站点和832个视频监控点,以及重要水库的闸门开度和水工程的安全运行状态等关键数据,防洪决策者能系统掌握从湖南境内的降雨和水文情况,到芦苞涌和西南涌的分洪流量,以及北江大堤的安全运行状态。
北江第2号洪水22日03时实时监视页面
飞来峡枢纽闸门控泄运行监控
基于水面线分析洪水淹没区域
↑上下滑动查看更多图片↓
“空天遥感”在洪水防御中如何发挥作用?
一起来看看~
空天遥感智助救灾
数字孪生北江系统充分借助广东智慧水利工程(一期)项目成果,利用新一代信息技术,包括无人机和卫星遥感,实现全面提升水利对象全要素和治理管理全过程的智能感知能力。
无人机在灾害监测、快速响应和后灾害评估中发挥关键作用,卫星遥感则通过提供广域监测和环境影响评估,强化洪水预测和应对能力。
“天空地”一体化监测感知网的建设,增强了防洪预警系统的响应速度和准确性,助推水利行业向智能化、精细化管理转变。
一、无人机低空遥感监测北江洪水一线
21日上午7时,航测组前往北江洪水一线开展紧急航测和测绘工作,航拍记录了受淹道路和房屋情况。随着洪峰于22日到达飞来峡一带,航测组在潖江蓄滞洪区的江口圩和大厂围等地进行无人机监测,拍摄正射影像图和地理视频,实时回传至省智慧水利系统,供防汛决策部门和专家掌握洪水动态。
数字孪生北江系统实时展示洪水情况
二、SAR卫星遥感监测北江洪涝灾情
技术人员通过获取13日、20日和21日的高分三号SAR卫星遥感影像,采用RS、GIS与AI技术分析对北江干流及连江沿岸主要受灾区进行深入解析,制作了洪水淹没专题图。
通过结合我国第一次全国自然灾害综合风险普查的承灾体公里格网数据,详细统计并分析了淹没区域对人口、GDP及农作物的具体影响。
根据专题图中各重点受灾区附近水文站水位流量过程线分析,通过SAR遥感数据准确描绘了洪峰期间北江干流及其沿线的灾情。
最新的空天遥感北江洪涝灾情监测成果已集成至智慧水利一期项目的水旱防御历史灾情知识库中,为建立可靠的“水位-淹没-灾情”关系提供了有效依据。
高分三号SAR遥感图像及沿河重点
数字孪生北江系统在北江洪水防御过程中的成功应用,充分展示了运用信息化、智能化的新时代科技推动高水平安全的生动实践,将为广东水利高质量发展持续注入新动力。