近年来,伴随全球气候变暖,水旱灾害趋多趋频趋强趋广。加强灾害预报、预警、预演、预案(“四预”措施),是水旱灾害防御的关键。水利部以数字化、网络化、智能化为主线,推进数字孪生水利防汛抗旱“四预”建设,助力“四预”能力提升,支撑打赢现代化防汛抗旱主动战攻坚战。
水利部秉承“需求牵引、应用至上、数字赋能、提升能力”原则,锚定“延长预见期与提高精准度有效统一”目标,统筹推进现代化雨水情监测预报体系建设,初步构建了“天空地水工”一体化监测感知体系、具有“四预”功能的数字孪生水利体系,为水旱灾害防御、突发事件处置等提供有力支撑。
一是构建一体化监测感知体系,夯实数据基础。水利部汇集更新基础数据、监测数据、业务管理数据、跨行业共享数据、地理空间数据等5大类数据资源,涉及水库、河道及堤防、蓄滞洪区等55类1600多万个水利对象;实时汇集“天基”23颗遥感卫星,“空基”2500架
无人机,“地基”15.5万个报汛站点(8.2万个雨量站)、1.5万个视频监控点,初步形成了“天空地水工”一体化监测感知体系,全覆盖、全要素、全天候、全周期感知雨水情态势,以丰富数据支撑防汛抗旱“四预”。
二是创新“四预”模型,提升防御能力。通过加强降雨预报模型、产汇流水文模型、洪水演进水动力学模型创新及应用,建设多源空间信息融合的洪水预报平台,初步形成了贯通“云雨水”、覆盖“天空地水工”的完整监测预报链条,支撑精准超前预报;构建预报预警、短临预警和实况预警等多阶段递进式预警体系,根据实际需求,制定预警指标、动态调整阈值、拓宽预警发布渠道,及时把预警信息直达防御一线和受影响区域的社会公众,实现快速直达预警;自主创新研发河网水动力预报系统,支撑多维水动力学模型快速建模,可第一时间开展洪水演进预报,模拟预演灾害风险,有力支撑前瞻科学预演;攻关复杂水工程多目标优化调度技术,构建洪水预报调度一体化系统,在数字流场中推演流域水工程运用次序、运用时机、运用规模,实现“一个流量、一方库容、一厘米水位”精准调度。
2021年以来,水利部门强化“四预”措施,滚动开展作业预报177.5万站次,累计发布水情预警10277次,为防御2021年黄河海河罕见秋汛、2022年珠江流域性洪水及长江特大骤旱、2023年海河“23·7”流域性特大洪水、2024年湖南团洲垸堤防决口等水旱灾害提供坚实保障,降低了因灾害造成的直接经济损失和间接社会成本。