“這是一場昆明市盤龍江主城區段百年一遇的暴雨，降雨影響范圍正是屏幕中的藍色區域。隨著降雨時間增長、時段雨量增大，藍色范圍迅速擴張。信息顯示，淹沒范圍正在逐步擴大，局部區域淹沒水深增大。”省水文水資源局昆明分局工作人員正對水文數字孿生流域試點建設項目進行演示。

　　昆明市防洪“四預”平台迅速將這場演示中受影響的范圍、面積、房屋數量、淹沒水深等情況用准確的數據及動態模擬直觀地呈現出來，為防洪減災提供了智慧化模擬，為應急調度、防災減災工作決策提供精准化服務支撐。

　　近年來，雲南省大力推動水利部關於加強數字孿生流域建設及強化預報、預警、預演、預案“四預”措施等，開展了南汀河、盤龍江、龍川江水文數字孿生流域試點建設，水文私有雲平台“算力”建設，為深入推進雲南水文現代化建設打下了堅實基礎。

　　時空重構

　　數字賦能助力智慧水文建設

　　數字孿生流域是數字孿生技術與水文融合的新發展路徑，是數字流域、智慧水利發展的更高層級，將信息空間上構建的水利虛擬映射疊加在水利物理空間上，重塑水利基礎設施，形成虛實結合、孿生互動的水利發展新形態。簡而言之，在數字孿生技術框架中，物理流域和數字流域構成了一對“孿生體”。

　　2022年2月21日，《水利部關於開展數字孿生流域建設先行先試工作的通知》印發，正式啟動數字孿生流域先行先試工作，打造一批可推廣可復制的成果和經驗，帶動全國數字孿生流域建設。近年來，雲南省昆明市、臨滄市、楚雄彝族自治州通過試點建設，不斷探索、創新、突破，形成了具有水文特色、流域地域特點的水文數字孿生流域業務系統。

　　在省水文水資源局昆明分局系統顯示屏幕上，河道水下地形、重點區域DEM、傾斜攝影、水文站閘BIM模型、遙感影像等構建了精准映射的盤龍江物理流域數據“底板”和三維可視化場景。盤龍江的“孿生雙胞兄弟”被清晰地呈現出來，各個點位的數據信息實時更新。

　　昆明市水文數字孿生一期工程項目以盤龍江流域鬆華壩水庫至入滇池口河段作為流域防洪預報、預警、預演、預案“四預”業務應用建設的試點流域，以昆明市全域作為水文信息管理業務應用建設區域。實現了盤龍江流域防洪“四預”功能及可視化展示，為洪水預報、預警工作提供實時准確的數據支撐。

　　臨滄市開展南汀河數字孿生流域試點建設，完成南汀河臨滄主城區至永德大橋墩（河底崗水文站）河段的重點區域、重要河段的數據底板構建工作，根據重點河段測量成果，推演主城區洪水淹沒過程等，研發完成數字孿生南汀河防汛“四預”業務V1.0系統，完成數字孿生智慧大屏管理系統原型部署。

　　楚雄州以龍川江流域楚雄城區段為試點，持續推進數字孿生系統開發，探索基於“雲”架構的數字孿生。同時接入實時在線水文數據，以實現不同降雨強度下的洪水模擬。

　　雲南省還通過水文私有雲平台建設，大幅提升計算、存儲、備份支撐服務能力，形成虛擬計算、分布式存儲和軟件定義網絡，並在此基礎上提供雲平台管理、雲數據庫、數字孿生應用、大數據處理、分布式中間件服務，為水文大腦和業務應用系統提供“算力”基礎支撐。

　　秒級精算

　　技術迭代推動雲南治水變革

　　機房能力提升改造項目的完成讓基礎運行環境搭建和“算力”水平大幅提升，為“孿生盤龍江”項目的順利推進創造了條件。

　　近幾年，雲南省按照“需求牽引、應用至上、數字賦能、提升能力”的總體要求，通過智能化數據採集和匯聚技術，實現全要素、全量程、全自動監測感知，構建多源融合的數據底板，為防汛減災救災、水資源管理調度、生態環境保護、水安全保障、服務民生及經濟社會發展等提供了有力支撐。

　　自主研發的智能一體化雨量站，採用嵌入式一體化集成結構，將雨量傳感器、雨量筒、太陽能電池板、蓄電池、控制模塊、通信模塊一體化集成，極大優化了雨量站的建設和運維。

　　為解決常規自動監測站點通信盲區及管護困難山區局地強降雨監測難題，在水文氣象條件復雜、監測能力薄弱的會澤縣者海河、丘北縣清平河兩個小流域試點建設X波段雙極化測雨雷達，提升小流域暴雨洪水分析精度和預警精准度，實現由點雨量監測到流域面雨量監測的轉變。

　　曲靖河邊水文站試用基於雷視融合的河道流速流量監測技術，該技術可有效填補傳統接觸式測流技術在生態流量監測場景下低流速監測及應急防汛場景下高流速監測的技術空白，可實現高精度的斷面流速流量推演。

　　在昆明市、曲靖市選取試點水文站開展多光譜水質監測技術研究，該技術將不同水體的光譜吸收特征和三維熒光特征與水體污染物濃度進行AI融合建模，實現核心水質參數在線實時監測。

　　在西雙版納傣族自治州允景洪水文站開展側掃雷達比測試驗，通過非接觸式雷達技術，實現全天候、連續自動河流流量監測和走航式ADCP比測率定，監測數據滿足規范要求，系統設備滿足使用要求。

　　省水文水資源局相關負責人表示，數字孿生是信息化發展到一定程度的必然結果。在雲南，智慧水文建設取得新進展、新成果，但仍存在信息採集現代化水平不高、數字化滯后等問題。推進雲南智慧水文建設，要以數字孿生技術體系為基礎，強化“四預”措施，支撐服務防汛救災減災。下一步，雲南省將圍繞水文中心工作，夯實水文各類數據底板建設、統籌協調水文算力資源，創新開放各類水文模型，提升全省“三算”支撐能力，構建具有雲南水文特點的“四預”措施和業務系統，實現水文要素的智能模擬、智能映射，實現風險提前發現、預警提前發布，為防汛部門在應急指揮調度中贏得寶貴時間。（記者 王淑娟）

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