小流域山洪灾害监测预警预报 数字孪生技术数字化监管

2023年，我国天气形式异常多变，极端天气事件偏多，区域暴雨山洪频发重发，山洪灾害防御任务异常艰巨，亟需建立科学高效的防洪抗汛体系。然而，当前的山洪灾害防御措施与机制存在诸多问题，如因缺乏科学数据支撑而导致预报不准、预警无法及时推送给灾区群众、防汛责任不清导致各个部门缺少联动、山洪灾害高低风险不清、缺乏洪水演进和淹没动态分析等。因此，计讯物联以问题为导向，需求作牵引，精心研发小流域山洪数字孪生预报预警解决方案，并将其因地制宜地应用于此项目中，以数字化手段实现全域感知、智能预警、仿真预演、多跨协同，重塑山洪灾害防御机制。

政策导向

水利部就加强山洪灾害监测预警等相关防御工作印发《关于加强山洪灾害防御工作的指导意见》。《意见》要求，落实山洪灾害监测预警、提请人员转移避险、信息报送等各项措施，最大限度保障人民群众生命安全;始终坚持问题导向、结果导向，持续开展水旱灾害防御查漏补缺和风险隐患排查工作，建立整改台账，动态跟踪整改销号。

项目概况

基于山洪灾害危险程度的预测预报、预警信息推送的精确性与覆盖面、洪水演进过程与淹没程度、因地制宜的防御预案、多部门的联动机制等项目需求，计讯物联以小流域山洪灾害防御能力提升为目标，以现有山洪灾害防御体系能力及省级监测预警平台预报、预警、预演、预案功能提升为重点，构建监测数据收集传输、“四预”可视化等功能的小流域山洪灾害防御综合体系。

此外，计讯物联小流域山洪数字孪生预报预警解决方案对于防御时效性的要求较高，预警信息发布与传递突出“快”与“准”，旨在为人员转移和防灾部署争取更多时间。

解决方案

计讯物联小流域山洪数字孪生预报预警解决方案以小流域为单元推进山洪关联雨量站和高风险区现地水位监测预警站建设，主要采用计讯物联5G水利遥测终端TY910与高清摄像头、地下水位、土壤含水率、土压力、翻斗式雨量计、工业照相机、超声波水位计、高清摄像头、GIS等前端感知设备相连接，并通过北斗卫星短报文与5G无线通信实时监测与采集雨量、水库水位、河流水位等水文数据，实现全天候、全方位采集、存储、传输、控制、告警等综合功能。

方案功能

01数字化监管采用数字孪生技术，基于实测的遥感影像和勘测的河道断面数据，构建小流域的一、二维水动力模型，预测分析洪水演进与淹没过程，并在三维场景中展示防御对象的详细信息。

02多部门联动汇集水利、气象等部门的数据，整合共享数据资源，打通多个数据源系统，实现跨部门信息共享。

03研判预警根据山洪动态化数据预先统计预警对象，并开启多级预警模式，实时开展动态研判。

04智能预案通过移动端事件处置APP和跨部门联动机制，实时动态掌握灾区情况和应急处置情况，一键生成灾情报告。

方案优势

构建小流域洪水演进分析数字化场景，直观化展示洪水时空演进过程，并实现山洪灾害风险落区的动态更新。

构建统一、高效、科学、规范的山洪灾害防治体系，全面提升山洪灾害监测预警的信息化管理水平，有效预防、及时控制和最大限度的消除山洪灾害危害。

以动态化数据为依据一键生成灾情报告，并通过智能化预案选择最优的调度方案，有效提高决策的科学性。

实际案例

山洪监测点

在重点区域设置监测点，提前安装监测设备，构建山洪灾害“风险预警+预报预警+监测预警”的多阶段递进式预警体系。