都江堰是当今世界年代久远、唯一留存、以无坝引水为特征的宏大水利工程。
秦昭王后期(约公元前276年至251年),蜀郡守李冰总结了前人治水的经验,组织岷江两岸人民,修建都江堰。依托都江堰渠首数字孪生系统,提前进行洪水模型推演,模拟预判洪水过程,再结合历年调度经验,制定科学分洪方案,与下游紧密联动全力应对洪峰过境,减轻成都市中心城区防汛压力。
此次模拟设定了都江堰鱼嘴洪峰流量为2000立方米/秒,测得最大流量是2030立方米/秒,模拟洪峰与实际误差仅为1.5%。
而目前我国,误差在20%以内的洪峰预报,是可以接受的!
1.5%,远远高于标准!这是古今时空智慧结合,更是虚拟与现实的数字孪生精准模拟。
数字孪生,抗洪防汛最强大脑!
7月10日,封面新闻记者从四川省都江堰水利发展中心获悉,受连日来强降雨影响,岷江上游来水加剧,紫坪铺水库于7月10日上午11时进行开闸泄洪,下泄流量1950m3/s,由于同时叠加白沙河80m3/s来水,都江堰鱼嘴断面来水达2030m3/s,成为了今年最大洪峰过境,也是近三年来最大的一次过境流量。
受此影响,都江堰内江蒲阳河、柏条河、走马河、江安河四大干渠流量逼近警戒水位。
▲都江堰
闻汛而动 数字孪生系统给出“最优方案” 模拟洪峰与实际误差不到1.5%
上午9时,四川省都江堰水利发展中心接紫坪铺公司通知后,于9时20分进行防汛会商,集体研判汛情。
会商期间,中心防办借助都江堰渠首数字孪生平台进行了预演分析,在工作人员录入紫坪铺公司通报的下泄计划后,数字孪生平台结合自身采集的白沙河来水预报分析数据,给出了应对方案,并通过系统进行了模拟推演。
7月10日上午,上游来水流量不断增加,都江堰内江四大干渠(蒲阳河、柏条河、走马河、江安河)水位持续上涨。上午9时许,都江堰灌区指挥中心,一场汛情调度正在进行。
“当前洪峰趋势跟前期预演情况相似,判断此次洪峰过境会导致内江四大干渠水位接近警戒线,但不会超警。”都江堰灌区指挥中心负责人李劲表示,建议按前期预演结果开展汛情调度。
▲数字孪生系统
原来,就在前一天,都江堰灌区指挥中心利用都江堰渠首数字孪生系统,已经针对可能到来的洪峰进行了一次“模拟演练”。
李劲表示,作为都江堰渠首实体工程在数字世界里的“孪生兄弟”,都江堰渠首数字孪生系统可以进行全要素、全过程的数字化映射、智能化模拟,实现及时准确预报、全面精准预警、同步仿真预演、精细数字预案,助力科学调度枢纽的来水量。
▲都江堰水利工程
在上述“模拟演练”中,防汛值班人员设定了都江堰鱼嘴洪峰流量为2000立方米/秒,根据数字孪生系统的模型推演,结合历年调度经验,制定了“调控内江流量、加大外江排洪”分洪方案,即将内江四大干渠流量控制在550立方米/秒以内,引导其他流量从岷江干流和沙黑总河排出,全力减小内江的流量,减轻成都市中心城区防汛压力。
“实际洪峰到来的时候,测得最大流量是2030立方米/秒,与前期我们预演数据差别不大,因此预演调度方案正好可以拿来应对此次洪峰。”李雪菲说,都江堰渠首数字孪生系统在汛情调度中可以实现数字化场景、智慧化模拟、精准化调度。
也就是说模拟洪峰与实际误差仅为1.5%。
上下联动 “一盘棋”调水机制高效应对洪峰过境
上午11时洪峰来临,随着都江堰灌区指挥中心水量调度指令的下达,渠首闸群21孔闸门按照预案全面开启。工作人员各司其职按照计划执行调度指令,紧盯监控视频密切关注水位涨势。
在灌区一体化管理模式下,灌区各单位迅速联动,投入洪峰过境应对工作。都江堰渠首管理处加强四大干渠沿线汛中巡查和隐患排查,并同步强化防汛物资盘点准备。下游东风渠灌区、人民渠灌区及外江灌区各单位也第一时间行动起来,加强对渠道工程的巡护,对险工险段实施重点监视,确保渠道工程运行安全。
▲工作人员密切关注水位涨势
下午14时25分,洪峰顺利过境,都江堰渠首未出现险情,灌区用水正常。
“此次洪峰过境是对我们水旱灾害防御能力的一次实战检验。接下来,我们将密切关注岷江上游来水情况,加强监测和预警,强化上下游的信息联动,统筹做好全灌区防汛工作。”省都江堰水利发展中心防办负责人介绍。
(来源:数字孪生城市)