珠江委抵御“桦加沙”的智慧密码
一屏观江河 数智守安澜
实时更新的监测数据,宣告着此次防汛防台风硬仗迎来胜利。从“风、雨、潮”三碰头的极端威胁到“应急响应”解除,水利部珠江水利委员会以数字孪生珠江为根基、水旱灾害防御“四预”平台为中枢织就的智慧防线,为平稳度过这场考验打下坚实基础。
四预平台:从“被动应对”到“主动防范”
珠江水旱灾害防御“四预”平台,是这场防御战的“智能中枢”。
作为全国首个集防洪、抗旱、压咸于一体的综合性平台,依托数字孪生珠江建设,集成20余项自主知识产权技术,在台风防御中展现出化被动为主动的强大能力。
平台的根基,是一张覆盖全流域的“数字底板”。通过“天空地水工”一体化监测感知系统,2000余条河流、2.2万余个水利工程、1万余处监测站点的分钟级数据实时汇聚,1667公里重要河道地形的倾斜摄影数据构建出栩栩如生的三维场景。
“这相当于是给珠江流域做了一次全面的‘数字体检’,每一处细节都清晰可辨。”技术人员点击鼠标,大藤峡水利枢纽等工程的运行状态、珠江口的潮汐涨落曲线等一目了然。
9月23日,“桦加沙”登陆前一天,平台高速运转。“降雨-江河来水-风暴潮-咸潮”四位一体模型开始推演,从云中雨到落地雨,从上游水库到下游河口,全要素数字模拟同步进行。
“30秒生成单站预报,1分钟完成全流域联合调度方案,这在以前想都不敢想。”珠江委防御处一级调研员潘维文感慨,在最紧张的推演阶段,平台曾推算出数十套调度方案。
“主动防范”的精髓,在于把功夫下在台风到来之前。依托“四预”平台,珠江委针对集雨面积大、库容小、纳雨能力弱且临近汛限水位的水库,实施“一个流量、一方库容、一厘米水位”的精准调度。
“桦加沙”登陆后,平台的“正向-逆向-正向”互馈调度功能更显威力。数字流场中,水库群的运用次序、泄洪时机、泄洪规模不断推演优化。
“先泄哪个水库,泄多少流量,什么时候关闸,平台都能给出最优解。”潘维文展示着调度记录。
应对突发险情的能力,更见平台的硬核实力。其搭载的可视化洪涝潮仿真系统,可在分钟级内推演漫堤、溃坝的淹没范围;溃口风险推演系统甚至能模拟任意堤段溃决后的连锁影响。
“万一出现险情,我们能第一时间算出影响范围,指导抢险救援。”潘维文说,“四预”平台,让防御真正实现了从“被动应对”到“主动防范”。
风暴潮预警:厘米级预报锁定潮水轨迹
风暴潮,这个台风防御中的“隐形杀手”,向来以变幻莫测著称。河网如织的珠江三角洲地势低平,一旦风暴增水与天文大潮“携手”,海水倒灌、海堤漫顶、城市内涝的风险便会迅速攀升。
精准预判潮水的每一步动向,成为守护流域安全的第一道关卡。
在珠江委防汛会商室,珠江水利科学研究院河流海岸研究所所长胡晓张正展示风暴潮模型预演结果,不同颜色的等值线如同潮水的“移动轨迹”,清晰勾勒出风暴增水的推进路线。
这套自主研发的风暴潮预报机理模型,创新性地将珠江三角洲河网、口门区及口外海域进行整体建模。
“就像为海岸线定制了‘数字紧身衣’,”胡晓张形象地打了个比方,“模型紧密耦合原型观测站,利用原型观测风速实时校正台风风场,使预报更精准。
这次与“桦加沙”的鏖战,预报团队依据预报模型得出关键结论,澳门内港站最高潮位预报误差仅5厘米。精确到厘米级的预报,为防御工作争取了最宝贵的时间窗口。”
台风路径的每一次微调,都可能引发防御策略的连锁变化。为破解被动应对的困境,模型特意设置了滚动预报功能,在台风登陆前36小时、24小时、12小时分阶段更新预报结果,让防御措施始终跟上风暴的节奏。
今年9月的珠江流域,台风扎堆来袭,“桦加沙”之前,“塔巴”“米娜”已接连侵袭。风暴潮预测系统始终保持稳定发挥,通过实时耦合沿岸监测站数据校正风场,将风暴潮预报误差控制在0.35米以内。通过模拟不同情景对潮位的连锁影响,为流域调度提供关键决策窗口。
数字靶向:中小河流与山洪风险的精准防控
相较于大江大河,众多中小河流和山洪灾害点分布散、突发性强,是珠江流域防汛最薄弱的环节之一。
如何为薄弱环节装上“智慧雷达”?“桦加沙”防御战给出了答案。
在“桦加沙”专题防汛会商会上,技术人员在地图上轻点强降雨区的“鉴江”词条,河流基本信息、涉及城镇、堤防标准、保护人口等数据立刻清晰呈现。
这是“四预”平台新增的中小河流预警功能,通过整合历史水文资料与实时雨水情数据,让每一条河流的“脾气”都有迹可循。
为了让预报更精准,珠江委全力推进中小河流洪水预报体系建设。针对台风影响区域内环北部湾区域的防城河、茅岭江、那蒙江等中小河流,补建了预报模型。
这些量身定制的“数字方案”,正逐步填补中小河流预报预警的空白,让防御指令能精准送达每一条“毛细血管”。
“目前,我们正加快推进全流域中小河流数据汇交接入工作,目标是实现151条重点中小河流的实时监测全覆盖。”珠江委水文局珠江水情预报中心主任杜勇介绍。
“更关键的是暴雨移植技术,我们把‘山竹’‘天鸽’等历史台风的暴雨‘搬’到当前区域,进行时间、空间、量级的三维重构,让最不利情况提前看得见。”杜勇解释。
从9月22日到25日,“桦加沙”影响最集中的四天里,针对西江中下游、北江支流及粤东粤西沿海等强降雨区域,珠江委聚焦151条中小河流、188处山洪灾害易发区,结合影响区域基础信息、人口热力图及历史灾害数据综合研判,累计发布7263站次、46.2万条预报信息,推送1万余条风险预警。
珠江委有关负责人表示,下一步,珠江委将遵循水利部关于数字孪生流域建设“需求牵引、应用至上、数字赋能、提升能力”的总体要求,坚持以问题为导向,以“四预”功能提升为核心,持续完善天空地一体化监测网络,推进珠江水利专业模型自主创新与升级迭代,加快推进“三道防线”耦合贯通的雨水情监测预报体系建设,不断提升流域水旱灾害防御能力,守护珠江流域安澜。
作者:田慧莹 吴怡蓉
责任编辑:王瑜