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数字孪生九龙江北溪建设先行先试平台

九龙江仅次于闽江,是福建省第二大河流,流经龙岩、漳州、厦门三个设区市,由北溪、西溪和南溪三大支流组成,流域面积14741km2。北溪是九龙江的干流,全长285km,流域面积9803km2,多年平均降水量1590mm,但降水年内分配不均,丰、枯水季节径流量相差悬殊。随着经济社会的不断发展,厦漳地区水资源紧缺问题日益凸显。

位于福建省南部花果之乡——漳州市境内的福建省九龙江北溪引水工程,于上世纪70年代开工建设,于1980年5月1日建成通水,是九龙江北溪最后一级控制性水闸工程,是一座集供水、灌溉为主,兼顾防洪、航运的大(I)型水闸枢纽工程。多年来,工程为厦门和漳州经济社会发展提供了有效的水资源安全和供水保障。随着“数字孪生九龙江北溪”建设,数字化成果在水资源调配调度工作中发挥起愈来愈重要的作用。

2022年5月,福建省水利厅将“数字孪生九龙江北溪”项目建设任务下达给福建省九龙江流域中心。2022年10月,项目通过公开招标由福建省电子信息集团成员企业四创科技有限公司和福建省水利水电勘测设计研究院有限公司联合承建,项目总投资2521万元。项目按照“需求牵引、应用至上、数字赋能、提升能力”的总体要求,基于流域防洪、水资源、水工程等管理业务的需求,建设配套流域信息基础设施,并进一步构建流域监视与告警、防洪联合调度、水资源配置与调度管理、控制性工程综合运行管理、综合会商决策等应用,实现九龙江北溪流域具有“四预”功能的智慧化管理体系,为具体的业务管理提供了信息服务和技术支撑。

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今年4月,“数字孪生九龙江北溪”项目成功上线流域防洪、水资源综合调度、办公自动化等数字化应用场景,通过水资源智能化精准管理将有限的水资源合理有效地分配给龙岩、漳州和厦门的用水户,还能够实现流域枯水期、水污染事件水资源应急调度快速响应,为流域水资源的精细化管理提供科学决策依据,实现水资源配置数字化场景、孪生化呈现、智慧化模拟、精准化决策。

据福建省九龙江流域中心相关负责人介绍:“九龙江北溪是厦门、漳州和龙岩三市的重要水源地。随着经济社会发展,用水需求不断提升,受流域水资源时空分布不均特性影响,枯水期如何合理利用水资源、保障供水安全成为福建省九龙江流域中心开展工作的重点和难点。‘数字孪生九龙江北溪’平台建成后,成为我们的工作人员在水资源精细化管理和应急调度等工作中进行科学决策的重要工具。利用流域智慧化模型及大数据分析技术,统筹九龙江北溪流域水资源调配,进一步提高了水资源利用率。”

在流域监视与告警方面 ,项目平台汇聚了流域的水位监测、雨量监测、水质监测、流量监测、水工程信息等数据资源共计223处,并通过共享气象部门的雷达图、卫星云图等预报数据,实现了对北溪流域的实时监控。在调度决策分析方面 ,因九龙江北溪流域覆盖范围广,工程数量多,通过数字孪生平台实时掌握流域各类水情与工情现状,根据流域来水预报结果,结合万安、白沙、枋洋等水库蓄水情况研判当前流域水资源总体态势,统筹考虑厦门、漳州及龙岩市的生活、工业、农业及生态需水情况,通过洪水预报等水利模型,分析可能产生风险的区域和时间,针对不同调度方案进行数字化模拟预演,辅助确定最优的防洪和水资源调度预案决策,并可及时将风险预警信息通知到相关的责任人和民众,确保人民生命财产安全,最终实现流域具有预报、预警、预演、预案“四预”功能的防洪联合调度和水资源调度方案。

福建省九龙江流域中心相关负责人说:“通过数字孪生平台的水资源综合辅助调度模型进行科学优化调度,可为领导在防洪和水资源调度的科学决策提供信息服务和技术支撑,实现精细化决策和科学化调度的目标,保障供水安全,更好地为厦门、漳州等地市经济社会发展服务。”

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流域概况

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监视告警

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调水预演

2021年,水利部明确提出加快推进数字孪生流域建设。“数字孪生九龙江北溪建设先行先试”项目是福建省九龙江流域中心对标对表水利部的数字孪生流域技术要求,是福建省申报入选水利部数字孪生流域建设先行先试试点建设项目的2项试点任务之一。

“数字孪生九龙江北溪”项目是福建省全面贯彻新时期“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的十六字治水思路,推进新时代水利现代化建设的重要举措,更是推进数字化改革的重要组成部分,对于提高*服务效率、助力水资源的合理开发利用,实现节水增产并保持辖区水资源的良性平衡,降低管理成本及灾害损失,保障水利工程安全及人民生命安全具有重要意义。“数字孪生九龙江北溪”项目,对福建省内数字孪生流域建设具有重要示范作用。

上世纪60年代,九龙江流域发生了百年不遇的特大旱灾,九龙江北溪、西溪发挥“舍己为人、顾全大局、无私奉献、团结协作”的“龙江精神”,解决了龙海县几十万亩农田急需引水灌溉的难题,最终夺取了农业生产大丰收。福建省九龙江流域中心将继续发扬“龙江精神”,不断推进“数字孪生九龙江北溪”建设,为厦漳地区的城镇生活和工农业提供可靠的水源保障。



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