新技術(shù)賦能水利建設(shè)(深閱讀)

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)的運用，不斷提升水旱災(zāi)害防御能力。近年來，水利部大力推進智慧水利建設(shè)，強化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施36項先行先試任務(wù)，推動新技術(shù)在防汛抗旱、江河流域管理、水利工程運行管理等領(lǐng)域的運用。

從一張圖到一張網(wǎng)

江河流域管理更精細

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加載激光雷達測繪方法，精準測量了淮河河道，并對王家壩、臨淮崗重要防洪工程進行了激光掃描。

“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管理單。在線開單、在線核驗、采量控制等功能一網(wǎng)通辦，讓執(zhí)法人員實現(xiàn)“采、運、銷”全鏈條監(jiān)管。

目前智慧流域建設(shè)正不斷推進。黃河流域加強水安全監(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)精準決策支持能力。珠江水利委員會搭建智慧監(jiān)管平臺，實現(xiàn)粵港澳大灣區(qū)國家級重點監(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

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)可有效加強水利工程運行管理。

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)”破解管護難題。“每家配備智能水表，通過4G遠傳超聲波傳送數(shù)據(jù)；安裝視頻監(jiān)控，實現(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，實現(xiàn)“一張網(wǎng)”全覆蓋。“水質(zhì)、水量、水費在手機上查看；出現(xiàn)問題，在手機上反饋。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)負責(zé)人介紹，過去飲水工程點多面廣，管理隊伍力量不足，影響工程效益持續(xù)發(fā)揮。運用大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，實現(xiàn)了工程網(wǎng)、供水網(wǎng)和數(shù)據(jù)網(wǎng)的統(tǒng)一，實現(xiàn)了全程管理、精準服務(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，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。“水文站點匯總數(shù)據(jù)，智慧平臺運算分析，調(diào)度人員精準決策。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)報準確，后續(xù)的水庫調(diào)度就能更精細、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)報更準確。

數(shù)據(jù)跑得快，水庫聯(lián)合調(diào)度更精準。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、水情信息實時報送，為精準制訂水庫調(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。

本報記者 王 浩