溪源溪流域數(shù)字孿生建設(shè)：大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)流域?yàn)?zāi)害智能決策，賦能“四預(yù)”模擬分析

近日，福州市水利局牽頭的“大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的流域?yàn)?zāi)害智能決策引擎關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化”獲得批準(zhǔn)資助，項(xiàng)目中水利專(zhuān)業(yè)模型主要由溪源溪流域預(yù)報(bào)調(diào)度模型、溪源溪流域預(yù)報(bào)調(diào)度一體化和溪源溪流域模型接口及平臺(tái)三大部分組成，已在溪源溪流域數(shù)字孿生建設(shè)中使用。

溪源溪為福州市閩江下游南港的一條支流，流經(jīng)閩侯縣竹歧、上街兩鄉(xiāng)鎮(zhèn)，于上街鎮(zhèn)葛岐排澇閘處進(jìn)入閩江南港。溪源溪流域面積208 km²，河長(zhǎng)43 km，是福建省暴雨中心區(qū)，暴雨強(qiáng)度大，洪水暴漲暴落，易突發(fā)山洪。溪源溪流域的防洪排澇工作，關(guān)系到福州地區(qū)大學(xué)新校區(qū)、福州高新區(qū)以及閩侯縣上街鎮(zhèn)約60萬(wàn)師生民眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。在省水利廳的指導(dǎo)幫助下，福州市水利局根據(jù)水利部相關(guān)文件及省水利廳關(guān)于將數(shù)字孿生流域建設(shè)工作納入“一河一網(wǎng)一平臺(tái)”中心工作的要求，組織開(kāi)展溪源溪流域數(shù)字孿生試點(diǎn)建設(shè)，提高溪源溪流域山洪災(zāi)害防御的信息化和智慧化水平。

基于流域水文水動(dòng)力預(yù)報(bào)模型構(gòu)建的預(yù)報(bào)調(diào)度耦合模型，對(duì)假擬洪水、歷史洪水或?qū)崟r(shí)洪水進(jìn)行演算，同時(shí)結(jié)合利用衛(wèi)星、無(wú)人機(jī)測(cè)量技術(shù)獲得高精度數(shù)據(jù)源，模擬沿河灘地淹沒(méi)范圍及淹沒(méi)水深的變化過(guò)程，為灘地淹沒(méi)風(fēng)險(xiǎn)分析提供依據(jù)。通過(guò)對(duì)福州溪源溪流域數(shù)字孿生建設(shè)項(xiàng)目涉及的水利專(zhuān)業(yè)模型的封裝集成，為基于數(shù)字孿生的溪源溪流域預(yù)報(bào)、預(yù)警、預(yù)警和預(yù)案等“四預(yù)”相關(guān)業(yè)務(wù)應(yīng)用層提供模型云服務(wù)支撐。

項(xiàng)目還將解決影響和制約安全的洪水預(yù)報(bào)問(wèn)題，并開(kāi)展關(guān)鍵技術(shù)方法研究。在預(yù)報(bào)監(jiān)測(cè)方面，增強(qiáng)氣象降雨預(yù)報(bào)成果的應(yīng)用，隨著地形數(shù)據(jù)的精細(xì)化程度提高，更好地捕捉降雨和地形斷面的時(shí)空分布特征，有效提高預(yù)報(bào)精度和預(yù)見(jiàn)期。通過(guò)上下游水文模型、水動(dòng)力模型的耦合及應(yīng)用，提高在應(yīng)對(duì)臺(tái)風(fēng)、暴雨、山洪災(zāi)害下溪源溪流域洪、潮、暴雨雙碰頭、三碰頭場(chǎng)景下的流域預(yù)報(bào)能力。

下一步，項(xiàng)目將通過(guò)溪源溪流域數(shù)字孿生建設(shè)，構(gòu)建溪源溪流域防汛“四預(yù)”決策平臺(tái)，通過(guò)強(qiáng)化超前精準(zhǔn)預(yù)報(bào)、災(zāi)害預(yù)警通報(bào)、調(diào)度模擬預(yù)演、預(yù)案優(yōu)化修正等功能，提升流域多目標(biāo)調(diào)度效益，降低臺(tái)風(fēng)、暴雨等災(zāi)害性天氣帶來(lái)的影響和損失，實(shí)現(xiàn)溪源溪流域數(shù)字化場(chǎng)景、智慧化模擬、精準(zhǔn)化決策。