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科技创新驱动“治水”变“智水”

2023-03-11高晓琦

黄河黄土黄种人·水与中国 2023年12期
关键词:涵闸取水口黄河

文/高晓琦

山东黄河水资源管理与调度数字化平台

古有先贤大禹,以“疏”治水;今有智慧水调,以“数”治水。近年来,山东黄河河务局将数字孪生技术和水资源管理与调度工作深度结合,自主研发智慧山东黄河水资源管理与调度平台(以下简称智水平台),用数字化场景、智慧化模拟、精准化决策赋能水资源管理更精细、调度更高效、监管更全面,山东黄河水资源管理工作初步实现了模式创新、流程再造、系统重塑。

智水有数:夯实“数据底板”,让每一滴水与云端相连

黄河是全球含沙量最大的河流,泥沙淤积致使下游河道、河势变化频仍,也使黄河取水口在线监测精准计量工作困难重重。多年来,黄河下游引黄涵闸在线监测计量面临难度大、覆盖面不全、监测精度和在线率不高等堵点、痛点问题,取用水数据计量主要依靠人工测流。

大厦矗立,雄伟壮观,斯为显功;地基牢固,深埋地下,斯为潜功。对于智水平台这座大厦来说,需要夯基垒台、立柱架梁,聚力做好水资源数据感知工作。为破解“卡脖子”难题,2022年起,山东黄河河务局领军创新团队开展了专项攻关研究,聚力保障引黄涵闸在线监测设施顶打管用。山东黄河河务局局长赵银亮在山东2023年黄河年中工作推进会上强调:“要专题研究、试点推进提升引黄涵闸在线监测精度。”为引黄涵闸在线监测系统建设吹响了冲锋号。

经过几个月的不懈努力,山东黄河在线监测水平提档升级,取得了显著成效。除正在进行改建的22处引黄取水口外,山东黄河干流规模以上35座自管取水口实现了在线监测全覆盖,引水流量数据24小时自动采集、自动上传、自动汇总至智水平台,智水平台再根据人工实测数据对在线监测流量进行实时校核比对,持续推进山东引黄涵闸在线监测精准度、稳定性双提升,实现让每一滴黄河水,都先经过精准的监测、科学的计算,再流入渠道水库,流进千家万户。

智水有效:锻造“强劲引擎”,为高质量发展增效赋能

翻开沉甸甸的《2022年山东黄河引黄水沙资料整编成果》,1453页、数以万计的数据信息,不仅是黄河下游水文资料的重要组成部分,也为水沙平衡计算、冲淤变化研究等问题的论证提供重要的科学依据。“如果没有智水平台,每年的引水、引沙资料数据计算整合工作会是个大工程。”山东黄河河务局水资源管理与调度处(以下简称水调处)处长李高仑说。

在水调部门工作多年,李高仑至今还记得手动整编资料的烦琐。他说:“山东黄河干流被列入引水、引沙统计范围的共有67处取水口,每处取水口都要整合形成流量月表、年表、逐日平均悬移质输沙率表等近10种类型的统计表。前些年,为了准确、及时地完成年度整编工作,省局(山东黄河河务局)要将各市局负责水调工作的同事们都召集起来集中办公。我们几个人加班加点、反复计算校核,需要耗时一个多月才能完成。”

现在,通过智水平台的水沙资料整编模块,实现了引水、引沙数据自动计算整合、实时统计更新、报表一键导出,大大提升了资料整编工作的时效性、准确性。

智水平台全面推动了山东黄河水资源管理与调度工作提质增效。通过该平台的水量实时调度模块在线受理引水申请,2023年春灌用水高峰期(3—6月份)累计下达调度通知单665份,实现了用水需求与调度指令的有效衔接,确保了不误农时;通过该平台的取水口远程监控系统,工作人员在办公室就能了解取用水现场的实时情况,不仅为水资源督查节省了大量人力,而且如果遇到突发情况也可以第一时间采取应急调度措施,保障引黄供水安全;通过该平台的用水计划管理和取水许可管理模块,山东黄河河务局可以对所辖各市、各取水口的年、月、旬引水总量进行分时段和分级“双预警”,并自动向各级管理人员发送预警短信,确保将水资源刚性约束制度落到实处……

智水有方:装载“智慧大脑”,助力精准、科学调度

“3月6日起,小浪底、西霞院水库联合调度下泄流量按800立方米每秒控制。”

“冬小麦返青以来,全省降水持续偏少,部分地区旱情发展,各地农业灌溉用水需求较大……”

走进山东黄河水量调度中心,水调处的职工们正在集体会商讨论。大屏幕上,智水平台将实时水情、雨情、墒情、当日引水、调度指令、督查情况、总量预警等各类水资源信息呈现在会商现场,为调度决策提供及时、准确的参考。

2023年4月1日,《中华人民共和国黄河保护法》正式施行,对黄河水资源调度管理、生态流量保障等工作提出了更高要求。自从引入智水平台后,山东黄河河务局每次调度会商时,先通过智水平台的水资源“四预”模块进行预演,在黄河干流山东段上下游、左右岸不同取水口、不同调度情景下,模拟未来一个周期内各重要控制断面的流量变化,进而对多套调度方案进行同屏比选,水量调度实现了由“经验调度”向“智慧调度”转变,由“如履薄冰”的人工估算调度向“有理有据”的精准科学调度转变,为山东黄河连续24年不断流、重要控制断面生态流量连续20年无预警提供了坚实的技术支撑。

初心如磐,奋楫笃行。

在数字孪生山东黄河建设进程中,山东黄河河务局将锚定全面提升国家水安全保障能力总目标,坚持科技赋能、创新驱动,奋力推动治水由智慧向智能嬗变!

山东黄河水资源管理四预综合平台

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