都江堰灌區(qū)指揮中心

　　2280年前，時任秦國蜀郡郡守李冰與其子主導(dǎo)修建的都江堰水利工程，讓旱澇無常的成都平原搖身一變成為今日的“天府之國”。就在7月24日，都江堰渠首迎來了近10年最大洪峰過境。通過無人機的俯視視角，魚嘴工程處，“四六分水”的自然分流奇觀再現(xiàn)。

　　古人用智慧創(chuàng)造了都江堰水利工程，如今，水利工作者也用“智”慧賦能都江堰水利工程。通過視頻監(jiān)控系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)、無人機等科技設(shè)備部署，以及數(shù)字孿生系統(tǒng)的加持，實現(xiàn)對水量水位更精準的監(jiān)測與控制。

　　當前，正值主汛期，都江堰水利工程是如何守護成都平原河湖安瀾？近日，記者走進四川省都江堰水利發(fā)展中心，探尋都江堰水利工程的“智”慧密碼。

　　數(shù)字孿生系統(tǒng)覆蓋渠首樞紐27.6平方公里

　　實現(xiàn)物理工程與數(shù)字工程同步運行

　　走進都江堰灌區(qū)指揮中心，迎面看到的LED大屏顯示著“都江堰渠首數(shù)字孿生”，它既是都江堰水利工程的“孿生兄弟”，也是覆蓋都江堰渠首的“智慧大腦”。

　　隨著工作人員的鼠標點擊，該套數(shù)字孿生系統(tǒng)逐一呈現(xiàn)綜合概覽、運行監(jiān)控、工程調(diào)度三個模塊內(nèi)容?！霸谶\行監(jiān)控的調(diào)度預(yù)演板塊，可以對預(yù)測到的洪水進行一次預(yù)演，通過輸入紫坪鋪水庫的預(yù)估下泄流量，系統(tǒng)會給出各條河流在各個時段的流量數(shù)值，并根據(jù)應(yīng)急調(diào)度預(yù)案與指揮中心調(diào)水計劃，自動生成調(diào)度方案。”都江堰灌區(qū)指揮中心相關(guān)負責人向記者表示，在數(shù)字孿生系統(tǒng)給出調(diào)度方案的基礎(chǔ)之上，還將根據(jù)實際情況進行調(diào)整，實現(xiàn)更好地控制閘壩與各河段的流量。

　　“洪水進入河道不可避免，但我們現(xiàn)在至少做到了心里有數(shù)?！倍冀吖鄥^(qū)指揮中心相關(guān)負責人說，過去的調(diào)度需要在電腦上打開多個不同數(shù)據(jù)網(wǎng)頁，并人工進行計算生成結(jié)果，如今在一套系統(tǒng)中就能實現(xiàn)全流程呈現(xiàn)，在提高效率的同時，讓指揮決策也有了更加科學精準的依據(jù)。

　　據(jù)了解，都江堰渠首數(shù)字孿生系統(tǒng)以數(shù)據(jù)底板為基礎(chǔ)，融合都江堰渠首樞紐27.6平方公里的二三維空間地理信息及傾斜攝影模型、23處水閘BIM模型、水情監(jiān)測數(shù)據(jù)、工情監(jiān)測數(shù)據(jù)、水資源調(diào)度業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、水利工程運行管理數(shù)據(jù)等多源數(shù)據(jù)，為水資源調(diào)度提供數(shù)據(jù)支撐，也為水利專業(yè)模型提供驗證數(shù)據(jù)。

　　“通過數(shù)字孿生系統(tǒng)實現(xiàn)對渠首樞紐運行情況的分析和優(yōu)化。數(shù)字孿生集成了機器學習技術(shù)，將數(shù)據(jù)、算法和決策分析結(jié)合在一起，進行物理整合，建立虛擬映射，在問題發(fā)生之前先發(fā)現(xiàn)問題，監(jiān)控重要樞紐在虛擬模型中的變化，診斷多維數(shù)據(jù)、處理問題與異常分析，并預(yù)測潛在風險，合理有效地對水資源進行規(guī)劃，對相關(guān)運行設(shè)備進行維護?！倍冀吖鄥^(qū)指揮中心相關(guān)負責人說。

　　建立“天空地”一體化監(jiān)管監(jiān)測體系

　　實現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化

　　目前，都江堰渠首數(shù)字孿生系統(tǒng)可實現(xiàn)對各河段來水量精確到分鐘的預(yù)判。如何實現(xiàn)如此精確的預(yù)判？部署在前端的監(jiān)測設(shè)備為記者解答了疑問。

　　在柏條河監(jiān)測站，記者看到一套常規(guī)纜道式量水秤部署于此，通過外觀像是“魚雷”的鉛魚掛載轉(zhuǎn)子流速儀以及ADCP（聲學多普勒流速剖面儀），該量水秤能夠準確測量實時水量，同時對河道斷面底部淤積動態(tài)變化進行實時測量，還可進行遠程自動測量。

　　“量水秤是應(yīng)用于測水位、測流速、計算水量的標準工具，除了日常的測量工作，在汛期，通過量水秤繪制水位流量關(guān)系圖，可以為調(diào)度決策提供依據(jù)?！笔《冀咚l(fā)展中心科學技術(shù)與信息化處相關(guān)負責人表示，都江堰灌區(qū)渠系包括干渠、支渠、斗渠、農(nóng)渠等各種渠道，流量不同，測量方式難以統(tǒng)一，因此，省都江堰水利發(fā)展中心啟動了都江堰灌區(qū)標準化“量水秤”體系建設(shè)，因地制宜打造了15類標準化“量水秤”，并配備了8種應(yīng)急“量水秤”。

　　如果說都江堰渠首數(shù)字孿生系統(tǒng)是“智慧大腦”，前端的各類監(jiān)測設(shè)備則是都江堰灌區(qū)的“慧眼”。目前，都江堰灌區(qū)共建成89處AI視頻識別點位，并完成81處視頻監(jiān)控和163處工情監(jiān)測點建設(shè)，接入灌區(qū)視頻監(jiān)控點451處。同時，還組建起一支集測繪、巡查、宣傳功能于一體的無人機隊，建立“天空地”一體化監(jiān)管監(jiān)測體系。

　　通過前端的監(jiān)測設(shè)備部署，都江堰渠首數(shù)字孿生系統(tǒng)已完成接入視頻監(jiān)控點位建設(shè)110處、水位監(jiān)測點位21處、GNSS安全監(jiān)測點12處、傾角儀安全監(jiān)測點14處，以及51孔閘門遠程改造及8孔閘門數(shù)據(jù)接入，讓數(shù)據(jù)實現(xiàn)了可視化。

　　黃銘芯 成都日報錦觀新聞記者 魏捷儀

　　四川省都江堰水利發(fā)展中心供圖

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