数字孪生“亮真招” - adcp声学多普勒流速仪

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　　□本报记者 郑浩伟 通讯员 赵昱婷

　　清晨，太阳的微光突破乌云，武汉迎来暴雨后的晴空。

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　　在汉口江滩公园，3级大平台中海拔最低的25米平台已没入江水中，江面离28米平台还有一定距离。“江水湍急，请勿靠近”的警示牌提醒着市民，长江2024年第1号洪水仍在演进，要远离危险区域，防范溺水。

　　“7月1日23时40分，汉口水文站水位涨至27.31米，超警戒水位0.01米，这是2020年8月以来该站首次超警。”刚刚结束测流作业的汉口水文站工作人员江海力告诉记者。

　　目前，长江中下游干流洞庭湖入江口以下全线超警。与水文人的紧张工作状态形成鲜明对比的是，众多市民游客在汉口江滩安全标志线外欣赏江景。

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　　城市生活从容的背后，是长江水文人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，贯通雨情、汛情、险情、灾情“四情”防御，强化预报、预警、预演、预案“四预”措施，利用数字孪生水文站平台，通过空天遥感技术，实战支撑洪水监测，有力防御长江编号洪水。

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　　AI推流提供实时数据支撑

　　在汉口水文站二楼水情分中心大屏上，各类实时感知数据正源源不断地汇聚到数字孪生平台。其中，在线测流数据、智水AI（人工智能）推流、报汛流量，每5分钟更新一次。

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　　“在线测流数据是两个航标船上定点垂直式ADCP（声学多普勒流速剖面仪）测得的流速数据，可以实时传送到平台内。”长江委水文局中游局汉口分局负责人陈静在数字孪生水文站平台演示航标船的在线数据情况，“智水AI推流，是我们通过自主研发的人工智能模型，根据上下游水位、汉口站本站水位以及断面情况，利用大数据、深度学习等新一代信息技术推算的实时流量，为洪水防御工作提供重要参考。”

　　实测流量是水文人用走航式ADCP等装备实测得到的数据。“7月2日8时14分，实测流量为5.3万立方米每秒，在线测流流量为5.19万立方米每秒，智水AI推流流量为5.27万立方米每秒，与实测流量非常接近。”陈静指着大屏上的数据逐个解释。

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　　在人工智能等技术加持下，人工测验与AI推流有机融合、互为补充，通过不断优化算法模型，使推流方法更智能、结果更精准。6月18日入梅以来，随着水位不断上涨，汉口水文站测流频次加密至每日不少于两次，为防汛决策提供了更加精准的水文数据支撑。

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　　预报预警辅助科学决策

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　　在长江流域综合调度系统中，有个闪烁着超警标识的水文站引起了记者注意，这就是有着洞庭湖及长江流域水情“晴雨表”之称的城陵矶水文站。

　　“今年5月底，城陵矶数字孪生水文站平台正式上线，数字孪生技术在这次防洪中发挥了重要作用。”长江委水文局中游局岳阳分局负责人唐聪介绍水文站数字孪生建设情况。

　　城陵矶数字孪生水文站构建了一套以水文站点“人、事、物”为基础，通过算法、算力建设与算据驱动，构建数字化场景、开展智慧化模拟、支撑精准化决策，打造实体水文站的数字孪生智能体，大幅度提高业务与管理的数字化、网络化、智能化水平，展现了“百年老站”的深厚底蕴与现代风貌。

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　　“数字孪生水文站平台中的预报功能，能够提前2～3天获得洪水水位变化的信息，为我们合理安排人员、车辆和仪器设备争取充足的时间；通过预警功能，我们能够快速下发指令，一键传达至相关人员的手机，提高工作效率。”唐聪介绍。

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　　当看到数字孪生水文站平台中的“水文巡查”模块，记者脑海中浮现出乘坐水文测量船的场景——宽阔的江面上，江水挟带着杂物向下游快速涌动。

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　　“这个模块具有漂浮物识别、无人机巡航识别等功能，接入水文站视频监控集群，植入图像智能识别功能，对异常状况发出预警和提醒，有力保障测验安全、船舶安全。”唐聪一边演示一边介绍，“除此之外，‘水文大脑’模块中的流量、泥沙测验测次布置提醒和水位流量关系自动定线功能，也为指导开展测验工作提供了技术支撑，让测验更加智能、更加高效。”

　　水文站数字孪生平台的运用，实现了传统水文监测业务的智能化升级，体现了“数实融合、智慧决策”的鲜明特征。数字孪生水文站的建立进一步加强了向水利部、长江委实时进行数据归集、成果共享，为防洪调度提供即时、准确、有力的支撑。长江2024年第1号洪水的演进，既是对水利部门防汛调度智慧的考验，也是对长江流域水文站数字孪生技术应用的实践检验。

　　汛情依然复杂，防汛不容懈怠。水文“智慧尖兵”正在努力，全力以赴应对防汛大考。

　　来源：中国水利报

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