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“千里眼”和“最强大脑”……受智能洪水保护

中新网武汉10月15日电(记者 任思雨 李媛 高可欣 李吉)今年9月以来,长江最大支流汉江已连续40多天出现六位数的洪水,这在历史上是罕见的。但在完善的防洪体系支撑下,汉江干流各监测站水位均未超过警戒水位。长江水利委员会总工程师陈桂亚表示,秋洪水将于10月18日结束。“今年秋洪水时间较长,洪水过程较多,但单次洪水的洪峰和水量都不大,虽然间隔时间短,但也为水库送水提供了空间。”近年来,长江水利有委会(以下简称“长江委”)逐步开展技术技能从“经验驱动”到“数字智能驱动”在防洪领域。通过人工智能、数字孪生、高性能计算等前沿技术与传统防洪体系深度融合,提升预报预警、水旱灾害防御和跨部门协作能力。与以前的防洪方法相比,现在有哪些新技术更好?如何在洪水来临前实现准确预测、科学防治?数字孪生长江智慧防洪抗旱系统。中国通讯社记者任思雨《明眼人》摄:让潜在的危险看不见。走在长江委水文局长江水文信息预报中心,两块醒目的大屏幕实时更新着各水体监测站的号码。现场实时降雨、水位、流量等数据长江流域的洪水汇聚于此,成为洪水预报和调度决策的重要依据。作为长江防洪防灾的“眼睛和耳朵”,主要承担流域水文气象信息采集处理、预报预报、系统建设和技术研究等工作。长江委水文长江水文信息预报中心副主任陈玉斌表示,过去传统的防洪监测主要依靠人工巡检、雨量站、水文站等固定监测手段。存在跟踪盲点大、数据更新滞后等问题。如今,依托“天、地、水、工”一体化监测传感网络汇聚的“千里眼”,实现了全季节、全要素、全覆盖的立体监测。 “告知我们每天采集的垃圾覆盖长江流域180万平方米,数量可达百万件。大多数站点每五分钟提供一次数据。 20分钟内,我们可以实现流域中心99.8%的报告率。”陈玉斌说。“天地水工程”一体化监测系统。中新网记者 任思宇 摄 据统计,长江委86部雷达和风云4颗气象卫星共享长江流域,综合水文气象洪水报告约5万条 流域内的站包括水文站、水库站、雨量站。通过整合卫星、雷达、地面监测站、视频监控,甚至无人机,最终建成了覆盖整个长江流域的“天地水利工程”一体化监控系统。当全流域降雨形势得到控制时防洪措施从“被动应对”转向“主动预测”。及早发现潜在危险,可以为后续洪水预警和调度赢得宝贵的“提前时间”。 “最强大脑”:精准可靠的水情预报 当“千里眼”收集到长江流域雨情海量数据时,“最强大脑”大显身手了。 “最强大脑”依靠人工智能、大数据分析等智能算法和水文学、水力学等专业算法模型,生成短期、短期、中期、长周期、长期多时间尺度嵌套的降雨量以及洪水、洪水综合模拟系统。经过流域数据的循环监测和消化分析,将实现流域内全方位的降雨预报和洪水预报。立足于“强陈玉斌提到了一组数字:“目前长江中下游地区有效预报周期为3-7天,短期预报准确率高达90%以上。对于三峡来说,三天预报的准确率都在85%以上。资料图:船舶有序通过三峡船闸、三峡升船机。(无人机摄)周世伟 摄 值得一提的是,本次模拟准确预报结果的背后,是人机交互配合的结果。陈玉斌表示,在全延进行水流模拟计算,通常只需要3-5分钟 流域葛策河。之后计算完成后,可以获得每条河流沿线各断面的水位和水流过程,但“不可能使用机器计算出的任何结果”。为了提高预报的准确性,预报员需要综合计算经验,不断仔细分析每一条河流、每一个站点的数据,对各断面的水位和流量过程进行实时修正,以获得更准确的预报。今年入汛以来,长江委发挥“最强大脑”,开展近千次水情预报模拟和全流域输电方案对比分析,成功应对流域强降雨,为江河湖库安全防汛提供科学支撑。“数字孪生长江”:调度决策明晰如“千里眼” 和《最强大脑》提供可靠监测分析数据进行科学决策,那么“数字孪生长江”就是将缩减后的调度方案以更直观的方式展现在大家面前。近年来,针对长江流域规划相关预报、预警、培训、业务等需求,长江委启动了长江流域控制性水利工程和长江数字孪生建设综合支撑体系。利用大数据、云计算、数字孪生技术,打造“数字孪生长江智慧防洪抗旱系统”,宏观感知流域洪旱情势,微观聚焦重点区域风险评估。数字孪生长江智慧防洪抗旱系统示范及调度预览。中新社记者任思雨拍摄的大屏幕上,预报员秀d实时“压力测试”:当长江上游输入大量降雨数据时,系统快速完成计算。三峡水库水位达到高值,库区沿线可能被淹没的土地和建筑物立即被标上鲜艳的颜色,让洪水可能造成的损失一目了然。 “它将对我们长江流域进行透视物理分析,相当于‘把脉’。”陈玉斌解释道。 “在满足aof的薄弱环节和风险点后,还会提供相应的应对方案,降低风险”。基于精细化场景构建,“数字孪生长江”系统可以实时模拟和缓解洪水演变过程,帮助科学决策者比较不同航运方案的优缺点,从而准确选择“最佳方案”,有效支撑洪水的精准调度。流域防洪。 “总而言之,‘千里眼’让我们看得更全面、更远,‘最强大脑’让我们判断清晰、决策清晰,‘数字孪生’让我们计算精准、看得更清楚。三者相辅相成,让我们能够更早地预测风险、更科学地治理洪水。今年的智能防洪系统,分钟级计算、厘米级精度,技术的飞跃不仅提高了效率,还提高了防洪效率。” 也展现了长江流域管理能力的历史性跨越。在不断进化的智慧守护下,长江必将更好地保障发展、造福人民。 (结束) 【责任编辑:刘洪庆】