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亮晒平台丨绍兴水利:“曹娥江流域预报调度一体化”应用 让防汛调度“智起来”

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为积极营造比学赶超、争先创优的浓厚氛围,我们特推出“亮晒平台”专栏,今天小编要介绍的是市水利局上线的“曹娥江流域预报调度一体化”应用。

习近平总书记强调,防台抗灾要落实“一个目标、三个不怕、四个宁可”,科学确立“两个坚持、三个转变”的防灾减灾理念。绍兴市水利局深入贯彻习近平总书记关于防灾减灾的重要论述,开发上线“曹娥江流域预报调度一体化”应用。该应用是袁家军书记关于“把防范化解重大风险工作抓准抓实抓到位”的绍兴实践,是数字政府系统建设的重要内容,是数字孪生曹娥江流域建设的重要组成部分,得到省水利厅大力支持,已正式纳入水利部数字孪生流域建设先行先试工作试点。

曹娥江流域预报调度一体化从流域一盘棋出发,统筹考虑流域大中型水库蓄泄调度、干支流闸门调度、蓄滞洪区运用,建立以流域防洪为重点的预报、预警、预演、预案“四预”体系,促进灾害防治由“经验防御”向“智慧防御”转变。

需求分析

目前传统抗灾防台防汛工作模式存在一些问题亟需解决。

1.风险隐患闭环管控能力不强。洪水风险预报不够精准,无法准确识别流域干支流堤防及保护围片实时风险情况;受制于传统预报模式,洪水预见期不长,预警不够及时;缺乏水利工程、保护区承灾体风险清单,管控不够精细。

2.预报调度模型集成度不高。传统模式下,预报模型、调度模型各自独立,洪水调度及洪水演进计算不联动、周期长、偏差大,单独模型的优化与成长空间已较小,亟需将预报调度模型进行集成构建以提升流域洪水预报调度一体化水平。

3.流域防洪减灾共同治理协同性不足。目前,流域防洪减灾还存在区域间、行业间、部门间信息资源共享不够、要素保障不匹配等问题,导致部门间、上下游缺乏整体协同,各自为战多、步调协同少,不能形成“攥指成拳”的合力。

场景建设

该应用以“科学预报、系统预防、避险管制、精准减灾”为总目标,全面汇集水利、气象、自然资源、应急管理等多部门数据,打造跨区域、跨部门、跨业务的多跨应用场景,实现流域防洪减灾研判精细化、信息可视化、决策科学化。初步建成“驾驶舱+预报、预警、预演、预案”的一舱四场景。

驾驶舱:面向决策者展示关键信息和成果,在流域三维场景下呈现流域态势感知、防洪“四预”结果、洪水风险动态预演和多方案比选等功能,通过态势感知,反映当前流域防汛形势,结合防洪“四预”分析,对流域水资源进行前瞻预演,实现“预报科学化、预警超前化、预演数字化、预案科学化”。

01场景

接入气象部门“村安工程”数据和5*5km气象网格化降雨数值预报,融合实时和预报降雨,与流域水文产汇流分区进行匹配,有效延长预见期,预见期由原数小时最长延至72小时;耦合流域预报调度一体化模型,由单点预报转向流域整体预报,显著提升洪水预报效率,提高曹娥江流域防洪减灾能力。

02预警场景

集成自然资源、统计、民政、应急等部门的地理空间、社会经济、重要设施、避灾安置等相关数据,实现分类预警。包括:水库预警、重要断面预警、堤防预警、保护区预警,并对预警进行指标化分析。及时将预警信息直达水利工作一线和受影响区相关部门人员。

03预演场景

对典型历史洪水、未来预报进行模拟仿真,预演出风险形势和影响,及时发现问题,迭代优化方案。包括降雨演变、风险演变等动态预演,其中降雨演变能够在时间和空间上进行降雨过程动态变化展示,全面分析降雨演变情况;风险演变能对洪水风险情况进行分析预演,对比水位与堤防高程,关联计算堤防风险等级,基于地形数据展示保护区淹没情况。

04预案场景

基于流域预报调度作业,支撑多方案比选、风险提示单生成等功能。能实现同时多方案分析对比,供决策参考;清单式输出风险提示,为相关部门落实风险管控措施提供建议,打通风险闭环管控处置最后一公里。


改革突破

通过“业务协同+流程塑造+技术创新”的改革组合拳,实现机制创新和流程业务重塑。

01预报调度研判实现有机协同

通过改革,将气象预报、洪水预报、工程调度、风险研判4个原先分散在气象、水利、应急3个部门相对独立的业务进行有机整合,形成“气象预报—洪水预报—工程调度—风险研判—风险提示—信息反馈”的闭环,破除了市县间、部门间原先各自为战多、多跨协同少的弊端。

02洪水预报时效得到显著提升

改革前,流域预报作业需市县两级水文部门对12座大中型水库、9条一级支流逐一进行水文计算,再汇总形成预报成果,费时费力。改革后,通过提升算力、创新算法,将流域洪水预报从原来2-3小时做出一个预报方案迭代到1小时计算出数个预报方案,洪水预报效率提升3倍以上。

03风险隐患清单确保实时输出

该应用可量化出不同洪水预报结果对应的流域风险隐患清单,将曹娥江流域197公里干流堤防、256公里一级支流堤防风险隐患颗粒度从原先500-1000米级细化到100米级,精度提升5倍以上,通过风险隐患清单化输出,为多部门协同管控风险提供有力支撑,形成高效协同、齐抓共管的防洪减灾新格局。


存在困难和下一步打算

一是 上线最小化应用系统只实现干流流域预报调度,支流及平原河网预报调度尚未全面完成,需加快推进;二是 数据底板方面目前颗粒度较粗,尚不能满足风险精准识别要求,后续需要通过集成利用全市第一次自然灾害风险普查数据成果以提升风险识别精准度。

下一步,一是 贯彻水利部数字孪生流域试点建设要求,迭代升级流域“预报”调度一体化子场景,进一步完善支流及平原河网预报调度,实现曹娥江全流域预报调度全覆盖;二是 迭代风险“预警”及“预案”管控子场景,集成全市第一次风险普查数据成果,进一步提升风险识别精度;三是 与省级九龙联动治水应用的浙水安全场景纵向贯通,实现省、市、县三级协同治水,让防汛调度“智”起来。

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