作为国家水网的主骨架和大动脉,南水北调东线、中线和西线工程沟通了黄河、淮河、海河、长江四大流域,构建起“四横三纵、南北调配、东西互济”的水资源配置格局。
中国经济报导:近日,在第二届国家水网及南水北调高质量发展论坛的“数字孪生与国家水网智能化发展”平行论坛上,水利部南水北调司副司长王勇发表重要讲话,强调加快推进水利智慧发展的重要性。
王勇指出,为了实现这一目标,水利部已经明确将数字孪生水利作为推动水利高质量发展的六条路径之一,并系统构建了数字孪生流域、数字孪生水网、数字孪生工程的数字孪生水利框架体系。
数字孪生南水北调工程的初建成,是我国水利工程智能化发展的一个重要里程碑。
我国南方水资源丰富,但洪涝多发,而北方则水资源短缺,干旱频发。南水北调工程的初衷就是通过调水,缓解北方的水资源短缺问题。
作为国家水网的主骨架和大动脉,南水北调东线、中线和西线工程沟通了黄河、淮河、海河、长江四大流域,构建起“四横三纵、南北调配、东西互济”的水资源配置格局。
今年是南水北调东中线一期工程全面通水10周年。
中国南水北调集团有限公司党组书记、董事长汪安南在论坛上介绍,通水10年来,南水北调东中线一期工程向北方累计调水超过760亿立方米,直接受益人口超过1.85亿人。这一成就的取得,离不开数字孪生技术的保驾护航。
王勇表示,数字孪生南水北调已初步建成并投入运用,取得了显著成效。以数字孪生南水北调中线1.0为例,通过多模态算据汇集、多业务专业模型协同、多芯融合算力平台建设等,实现了冰情预测预报模型和冰期输水业务应用。
该系统能够科学预测预报未来3天、5天、7天、10天、15天各渠段位置的水温、冰情,并在水温、岸冰、流冰、冰盖达到临界值时及时预警,生成相应预案。同时,它还能优化调度方案,大幅提升中线工程冬季输水能力。
在水利工程建设方面,数智技术的应用正在让工程建设更加智能高效。
中国工程院院士、山东大学校长李术才在论坛上以隧道建设为例,指出复杂地质条件往往带来重大安全风险,而数智技术有望实现对隧道不良地质灾害源的准确预报与灾害防控。
李术才比喻说,要想知道病灶在哪里,就得给病人拍X光片、拍CT。在数字技术的加持下,给隧道“拍CT”成为可能。
他带领的团队多年来致力于隧道的“CT扫描”,实现对突水突泥等灾害的预报和分析,为后续施工规划的调整和决策提供帮助。
团队还研发出预报结果指引的施工智能决策系统,可实现超前地质预报数值模拟、隧道掘进数字孪生与智能决策等。
另一个案例来自中国科学院自动化研究所研究员王军平团队。他们研发的水网基础设施主动预警系统,提出了水网全流域水利工程数字孪生体系构建路径,可实现对复杂水利设施高效精准掌控,有效应对极端天气和重大自然灾害。
王军平强调,未来人工智能与水利工程的深度融合,需要付出更多的努力和时间,需要科研人员花大精力、下真功夫,才能解答这一领域的难题。