永定河是海河流域的重要水系,它是北京的母亲河,更是防洪关键河道,是重要的防洪屏障。今年,永定河数字孪生平台正式投入使用,依托这套智慧化系统,流域雨水情数据收集、汇总效率较往年提高一倍。洪水调度演算、闸坝安全监测等环节实现智能化升级。
自动收集雨水情数据,可24小时不间断输出
“根据水文报汛工作要求,Ⅱ级以上应急响应启动后,我们每半小时就要完成一次全流域雨水情收集,此前,这个过程全靠人工,收集、分发一次的过程大约需要30分钟。”说起往年汛期数据的收集,北京市永定河管理处调度运行科副科长申阳深有感触。
永定河管理处是水利工程管理单位,兼具永定河流域防指办公室职能,是流域水情信息核心中枢。各断面水位、山区降雨等每一组数据,都直接关系沿河巡查部署、群众避险工作。
过去,雨水情数据全靠水务人员24小时在岗,手动调取、整理数据,并转发至工作群,每半小时就得整理一次,一遇上暴雨就要连轴转,连起身的时间都没有。这些数据为何如此重要?申阳举例解释,如果雁翅水文站流量达到500立方米/秒,就得争分夺秒,数据收集晚一步,基层防汛部署就可能慢一步,防汛压力就会增加一分。
今年汛期,永定河数字孪生平台正式投入使用,实现雨水情数据全流程自动化收集,过程仅需15分钟左右,工作效率翻倍,而且系统可24小时不间断稳定输出精准数据。“现在不用人工统计,数字孪生平台自动抓取全域站点信息,工作人员只需把这些信息汇总发送给各单位即可。”申阳说,平台收集数据不仅快,还十分精准。
调洪演算智能升级,数十套方案备选
作为防汛决策关键环节,洪水预报、调洪演算也因数字化实现跨越式升级。“以前调洪演算全靠人工手动计算,一场降雨一般只算一至两套调度方案。”申阳说,同样依托数字孪生平台,如今工作人员在平台上输入同一场降雨数据,平台可快速生成10至20套差异化调洪方案,工作人员只需人工校验方案的精准度与合理性,从中筛选最优调度策略。
不仅如此,数字孪生平台还为卢沟桥拦河闸装上了“智慧眼”。卢沟桥拦河闸是永定河北京段重要水利工程,是永定河卢沟桥分洪枢纽的重要组成部分。如今,卢沟桥拦河闸第5、9、10、18孔常用闸口装上了金属结构传感器,为闸门安全增设全天候监测防线。
“智慧眼”可实时监测闸门的震动、应力变化等,以此判断闸门是否安全。系统发现闸门不安全就会触发平台报警,工作人员可第一时间进行处置。而以前,这一过程大多依靠人工。“人工提闸时,工作人员凭借经验感觉闸门是否抖动或者振动。但有时候,闸门即使没有发生抖动,闸门应力也发生了变化,这种情况下,单凭人工很难判断。”申阳表示,现在有了金属结构传感器,再加上人工判断,闸门安全多了一重保障。
破解传统闸控隐患,“硬核装备”断电也能提闸
卢沟桥分洪枢纽的位置在永定河流域防汛中非常重要,其下游一公里紧邻卢沟桥、宛平城,因此这里是永定河入平原前的最后一道主动防洪关卡。除了依托数字孪生平台,今年,卢沟桥分洪枢纽还新增了硬核装备,这就是永定河卢沟桥拦河闸无电液控应急操作装备。
无电液控应急操作装备。受访者供图
“如果汛期降雨激增、河道水流暴涨,即便现场断电,这套设备也能提闸。”申阳解释,及时启闭闸门是洪水精准调度的核心,断电曾是传统闸控的重大隐患,新设备彻底解决了这一难题,保证洪峰到来时闸门顺利开启,有序分泄洪水,牢牢守住下游片区防洪安全。
新京报记者 吴婷婷
编辑 白爽 校对 杨利
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