5G、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能被更多運(yùn)用,智慧水利先行先試工作已全面啟動
新技術(shù)賦能水利建設(shè)(深閱讀)
制圖:張芳曼 |
7月下旬,臺風(fēng)“煙花”登陸浙江,德清縣近100個水文監(jiān)測點(diǎn)捕捉數(shù)據(jù)。雨量自動觀測儀“緊盯”變動,每積累0.5毫米雨量,漏斗傾翻,觸動電路,發(fā)射信號。雨勢化作持續(xù)更新的數(shù)字,顯示在浙江省德清縣水利局的雨水情遙測系統(tǒng)中。“過去靠人工測量、記錄、計算,一趟得個把小時,如今只需5分鐘,數(shù)據(jù)就能全部匯總。”德清縣水利局水旱災(zāi)害防御科科長程開宇說。
水利有數(shù),治水有智。水文自動化測報,數(shù)據(jù)跑在前面;自動預(yù)警平臺,為群眾轉(zhuǎn)移避險贏得時間……新技術(shù)的運(yùn)用,不斷提升水旱災(zāi)害防御能力。近年來,水利部大力推進(jìn)智慧水利建設(shè),強(qiáng)化5G、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等與水利工作深度融合。目前,智慧水利先行先試工作已經(jīng)全面啟動,從2020年起,水利部選取11家先行先試單位,計劃用兩年時間開展實(shí)施36項(xiàng)先行先試任務(wù),推動新技術(shù)在防汛抗旱、江河流域管理、水利工程運(yùn)行管理等領(lǐng)域的運(yùn)用。
從一張圖到一張網(wǎng)
江河流域管理更精細(xì)
鋪開一張流域地圖,是防汛一線常見的場景。如今,數(shù)字化技術(shù)讓江河躍然網(wǎng)上,模擬洪水成為可能。
“把2007年淮河流域暴雨放大10%”……近日,在淮河水利委員會,一場淮河洪水預(yù)演開展。王家壩何時開閘?蓄滯洪區(qū)如何啟動?數(shù)字地圖上,淮河干流、蒙洼蓄滯洪區(qū)、王家壩閘清晰可見,不同強(qiáng)度的降雨、各種水利工程聯(lián)合調(diào)度方案依次演練。此前,淮河水利委員會利用直升機(jī)加載激光雷達(dá)測繪方法,精準(zhǔn)測量了淮河河道,并對王家壩、臨淮崗重要防洪工程進(jìn)行了激光掃描。
“數(shù)字+大江大河”能產(chǎn)生什么效果?水利部信息中心副主任劉志雨介紹,數(shù)字孿生技術(shù)結(jié)合河流的自然地理狀況、歷史數(shù)據(jù)、水利模型等,構(gòu)建數(shù)字化場景,在此基礎(chǔ)上開展洪水預(yù)報和調(diào)度方案推演,為流域防汛提供預(yù)報、預(yù)警、預(yù)演、預(yù)案支撐。
數(shù)字化,更能全方面提升江河管理水平。非法采砂是長江流域需要破解的難題。眾多的采砂船如何監(jiān)管?砂石來源如何追溯?今年年初,在湖北省黃梅縣陸家咀可采區(qū),長江水利委員會開出了長江干流第一張電子砂石采運(yùn)管理單。在線開單、在線核驗(yàn)、采量控制等功能一網(wǎng)通辦,讓執(zhí)法人員實(shí)現(xiàn)“采、運(yùn)、銷”全鏈條監(jiān)管。
目前智慧流域建設(shè)正不斷推進(jìn)。黃河流域加強(qiáng)水安全監(jiān)測體系建設(shè),構(gòu)建黃河智能中樞,建設(shè)智能業(yè)務(wù)應(yīng)用,提升科學(xué)精準(zhǔn)決策支持能力。珠江水利委員會搭建智慧監(jiān)管平臺,實(shí)現(xiàn)粵港澳大灣區(qū)國家級重點(diǎn)監(jiān)控用水單位在線監(jiān)控全覆蓋。
從人海戰(zhàn)術(shù)到數(shù)據(jù)跑路
水利工程服務(wù)更精準(zhǔn)
全國有9.8萬多座水庫,10萬多座水閘,931萬處農(nóng)村供水工程,數(shù)量多、分布散,新技術(shù)可有效加強(qiáng)水利工程運(yùn)行管理。
過去吃苦咸水,如今飲黃河水。農(nóng)村飲水工程的建設(shè),讓山東省濟(jì)南市商河縣群眾喝上放心水,但新問題隨之而來。“全縣自來水管網(wǎng)2100多公里,不少埋在地下,跑冒滴漏、水壓不穩(wěn)。”商河縣城鄉(xiāng)供水服務(wù)中心主任李兆說。
搭建“一張網(wǎng)”破解管護(hù)難題。“每家配備智能水表,通過4G遠(yuǎn)傳超聲波傳送數(shù)據(jù);安裝視頻監(jiān)控,實(shí)現(xiàn)水庫、水廠、管網(wǎng)和終端用戶的自動監(jiān)控。”李兆介紹。
948塊村頭總表、14.6萬塊智能水表、183處監(jiān)控點(diǎn),實(shí)現(xiàn)“一張網(wǎng)”全覆蓋。“水質(zhì)、水量、水費(fèi)在手機(jī)上查看;出現(xiàn)問題,在手機(jī)上反饋。不僅喝上水,更喝上了‘明白水’。”許商街道曹家村黨支部書記王介水說。
“互聯(lián)網(wǎng)+城鄉(xiāng)供水”,破解飲水工程后續(xù)管理難題。水利部有關(guān)負(fù)責(zé)人介紹,過去飲水工程點(diǎn)多面廣,管理隊(duì)伍力量不足,影響工程效益持續(xù)發(fā)揮。運(yùn)用大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù),實(shí)現(xiàn)了工程網(wǎng)、供水網(wǎng)和數(shù)據(jù)網(wǎng)的統(tǒng)一,實(shí)現(xiàn)了全程管理、精準(zhǔn)服務(wù)。
從拼體力到拼算力
防災(zāi)減災(zāi)調(diào)度更主動
天文潮、風(fēng)雨潮,又遇臺風(fēng)。7月24日凌晨2點(diǎn),臺風(fēng)“煙花”將在浙江登陸。
總長2014公里的海塘,是防潮擋浪的第一線,如何盡快排險加固?沿海城市如何防范內(nèi)澇?哪些區(qū)域要提前轉(zhuǎn)移群眾?時間緊、任務(wù)重。
在浙江省水利廳會議室,海岸線、河流、水庫,密密麻麻的圖標(biāo)閃爍;降雨量、水位、流量,一個個數(shù)據(jù)跳動。風(fēng)險提示、預(yù)警預(yù)報不斷傳出:寧波市鎮(zhèn)海區(qū)的10段海塘有缺口,要提前封堵;從浙東沿海到中北部山區(qū)有山洪風(fēng)險,請相關(guān)村鎮(zhèn)提前做好準(zhǔn)備……浙江省防洪減災(zāi)數(shù)字化平臺發(fā)揮著重要作用。“水文站點(diǎn)匯總數(shù)據(jù),智慧平臺運(yùn)算分析,調(diào)度人員精準(zhǔn)決策。過去一上午研判一個方案,如今一天能出50多個方案。”浙江省水利廳水旱災(zāi)害防御處有關(guān)負(fù)責(zé)人陳志剛說。
一個系統(tǒng),整合防洪地圖、水情雨情、洪潮預(yù)報、預(yù)警發(fā)布等功能;一張網(wǎng)絡(luò),貫通省市縣鄉(xiāng)村五級責(zé)任體系。“預(yù)報預(yù)警處于防汛鏈條的前端。預(yù)報準(zhǔn)確,后續(xù)的水庫調(diào)度就能更精細(xì)、群眾轉(zhuǎn)移就能更及時,人員傷亡和財產(chǎn)損失就能再減少。”劉志雨介紹,水文監(jiān)測、預(yù)報預(yù)警天然就是收集、處理、分析數(shù)據(jù)的過程。物聯(lián)網(wǎng)、遙感、視頻系統(tǒng)等技術(shù)能收集數(shù)量更大、要素更豐富的數(shù)據(jù),大數(shù)據(jù)挖掘、預(yù)報調(diào)度融合等讓洪水預(yù)測預(yù)報更準(zhǔn)確。
數(shù)據(jù)跑得快,水庫聯(lián)合調(diào)度更精準(zhǔn)。23400立方米每秒!8月30日零時,位于漢江的丹江口水庫出現(xiàn)最大入庫洪峰流量。丹江口、安康、潘口、黃龍灘4座水庫聯(lián)合攔洪19.53億立方米,有效降低漢江中下游水位1.5—3.5米。
什么時候攔、攔多少、水庫間如何配合,都要精確到毫厘。長江智慧水文監(jiān)測系統(tǒng)在實(shí)戰(zhàn)中展現(xiàn)身手,三維可視化展示、水位—流量關(guān)系智能優(yōu)化、水情信息實(shí)時報送,為精準(zhǔn)制訂水庫調(diào)度方案提供支撐。
今年入汛以來,各級水利部門密切監(jiān)視雨情,利用山洪災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng),向相關(guān)防汛責(zé)任人累計發(fā)送預(yù)警短信3100多萬條,向受威脅區(qū)域公眾發(fā)送預(yù)警短信7.4億條,有力保障了人民群眾生命財產(chǎn)安全。截至8月15日,全國3103座次大中型水庫共攔蓄洪水786億立方米,減淹城鎮(zhèn)936個次、減淹耕地1229萬畝,避免人員轉(zhuǎn)移650萬人。
《 人民日報 》( 2021年09月08日 04 版)
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