【中国水利报】兰江流域数字防洪:从“治水”到“智水”

日期:2022-11-18 14:32:55 来源:​中国水利报 作者:​兰溪市县级总河长朱俊华 浏览量:​
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浙江兰溪市市长、县级总河长 朱俊华

习近平总书记在党的二十大报告中提出,提高公共安全治理水平,坚持安全第一、预防为主,建立大安全大应急框架,完善公共安全体系,推动公共安全治理模式向事前预防转型。提高防灾减灾救灾和重大突发公共事件处置保障能力,加强国家区域应急力量建设。

兰溪市位于浙江省中西部,地处钱塘江流域中游,素有“三江之汇”“六水之腰”“七省通衢”之称。特殊的地理位置致使兰溪洪涝灾害频发,1950年以来,兰江有58年发生超警戒水位洪水、32年发生超保证水位洪水,成为全省防汛的痛点和关键点。在当前数字化改革的大背景下,如何从兰溪实际出发,通过推行河湖长制和运用数字化技术,让防汛减灾变得更加科学、精细、主动、从容,以深化河湖长制和数字化改革更好地推动党委政府整体“智治”的重塑性变革,是我们必须认真思考的大课题。

兰溪县于9月整体上线“兰江流域数字孪生”应用,目前已纳入水利部数字孪生流域建设先行先试试点。该应用以兰江流域为单元、时空数据为底座、数学模型为核心、水利知识为驱动,对兰江流域全要素和兰江防汛管理活动全过程进行数字化映射、智能化模拟,实现了与物理流域同步仿真运行、虚实交互、迭代优化,满足了防洪过程中前瞻性推演、多维度研判、科学化决策、精准化管控及系统性复盘的需求。

坚持问题导向,构建科学体系。根据目前防洪过程中存在的“防洪数据不突出,决策缺乏数字化手段”“防洪数据连通不畅,多跨协同缺失”“数据支撑不显著,应急抢险不明确”“预报方式单一,模拟仿真能力缺乏”等实际问题,“兰江流域数字孪生”应用从需求、场景、改革“三张清单”入手,按照数字孪生流域“2+N”的总体架构,搭建了“决策中心、实时态势、未来趋势和历史回溯”4个三维子场景,构建起“三维驾驶舱+二维业务应用+移动端”应用体系,实现了兰江干流及主要支流防洪业务的一图全览、一链贯通和预报、预警、预演、预案“四预”管理。

紧扣防洪需求,实现部门协同。兰江与金华江、衢江在三江口实现汇流,三江口以上集雨面积达1.83万平方公里,下游即为富春江水库,防汛调度涉及杭州、金华、衢州的多个县市以及姚家枢纽、富春江大坝等多项水利工程,实现统一领导、统一指挥、统一调度、信息互通成为关键。从钱塘江流域防洪角度看,兰江流域是其中的重要节点。我们坚持横纵一体、上下联动模式,横向联动水利、应急等20多个部门,纵向贯通省、市、县、乡四级组织,接入全省200余处水文站点、98.69千米堤防、40座排涝站、134座水库以及河湖长制平台等信息,实现了上下级数据平台互通、上下游水雨情和工程调度信息共享,构建了日常巡河治水与汛期巡堤保安“平战结合”的即时转换模式,完善了跨业务、跨部门、跨层级、跨区域、跨系统的多跨协同工作机制。

实时监测预警,优化指挥体系。兰溪三江干堤长148.6公里,兰江洪水来势快,水位曾在1天之内上涨7米以上,2011年“6·20”洪水最快1小时上涨73厘米。根据这些防洪痛点,我们以实时监测、应急响应、抢险支持为重点,全面提升数字化防洪能力。一方面强化线下实时监测,结合原有水利工程,新建39个视频监控、13处堤防安全监测设施和1处水位站,改造40座排涝站,形成兰江流域防洪全要素的数字映射;另一方面加强线上预警响应,通过整合分析水雨情,判断堤防、排涝站运行状态,自动发送各类预警信息,并生成抢险救援方案,辅助我们作出更科学、更精准的决策,实现“全方位感知、全方面预判、全流程处置”的智慧管理。同时,有效延长了洪水灾害风险的预见期,提高线上指挥调度效率,推动水旱灾害防御从被动向主动、从灾后救助向灾前预防转变。

检验实战成效,及时推演复盘。数字化改革,必须重实战实效。今年5月底,在防汛防台的关键期,“兰江流域数字孪生”应用主模块率先上线运行,并在实际抵御“6·21”兰江超保证水位洪水过程中成功上演“首秀”。通过实时河道沿程水位计算分析、洪水演进和围片淹没过程模拟等环节,自动生成风险清单,开展水位和流量预报28次,精度均在80%以上,预报结果与实测洪峰水位仅差0.05米,为我们成功打赢新中国成立以来第七大洪水防御阻击战,实现人员零伤亡、重大险情零发生,提供了精准有效的技术支撑。洪水过后,我们第一时间进行了复盘回溯,通过洪水过程、灾情节点、防御操作、受灾影响等核心信息,全流程复盘、可视化模拟洪水演进过程,并结合不同调度方案,对比分析各方案的洪水淹没情况和演进过程差异,为防御同类型同量级洪水及台风提供决策依据。

兰溪将一如既往地贯彻落实好习近平总书记要求,始终坚持人民至上、民生为要、科技为先,不断迭代“三张清单”,从群众需求出发、从实战检验发现的问题短板入手,进一步完善部门多跨协同、优化水利数据模型,持续升级洪水预报、抢险支持、内涝模拟等应用场景,实现从“人防为主”向“技防为先”的跨越,不断提升防灾减灾能力,打造智慧化、现代化“数字防洪”样板,以河湖安澜助兰溪平安。