文、图/羊城晚报全媒体记者胡彦通讯员粤水轩
今年入汛以来，北江流域先后发生多场强降雨过程，汛情来得早、来得猛。4月16日—23日，受大范围强降雨影响，北江流域发生2024年第2号洪水并发展成特大洪水。当时，广东省水利厅是如何防御北江特大洪水的？记者了解到，在水利部统一指挥下，省水利厅强化“四预”措施，贯通“四情”防御，利用广东智慧水利一期工程（以下简称“智慧水利工程”），通过数字孪生与空天遥感技术实战，支撑水工程智能调度与灾情监测，强化智慧水利科技赋能防汛决策，有力防御了北江特大洪水。
数字孪生“四预”监测
智慧水利工程的核心是数字孪生流域。记者了解到，数字孪生北江系统基于省级数字孪生平台，聚焦“防洪工程体系联合优化调度”，完成了数据资源、模型算法和三维仿真整合，经过多轮实战，在本次防御北江2号洪水中再次投入实战化应用。
实战中，数字孪生北江发挥了“预报预警-工程调度-河道演进-风险研判-预案执行”的“四预”体系功能，实现了全要素监视分析、实时滚动超前预报、水工程联合调度、多要素风险评估以及智能化预案推选等智慧化防洪管理，为北江2号洪水的防汛指挥提供重要支撑。
预报赋能调度精准发力。本轮洪水防御，智慧水利模型平台利用气象降雨数据，逐小时开展预见期为72小时的洪水滚动预报预演，提前两天半预报将发生特大洪水。
4月19日17时，基于当时的气象降雨，数字孪生北江水文模型预报48小时之后大部分产流区面雨量超过200mm，预演结果显示北江石角站22日可能出现19300立方米每秒洪峰流量，达特大洪水级别。根据预演结果，省水利厅比选优化调整水库调度方案，精准削峰错峰，调度北江干支流水库提前预泄，成功将北江洪水量级控制在北江大堤安全泄量以内。
随着降雨和水情快速变化，智慧水利模型平台持续开展预报作业，可在数分钟内完成水库多种方式模拟调度计算。在洪峰进入飞来峡库区的关键时刻，精准预报了飞来峡入库流量，确定了飞来峡控泄调度目标，为会商调度提供重要决策依据。
经与省北江流域管理局，韶关、肇庆、清远等市水利（水务）局一一连线会商，分析研判洪水发展动态，省水利厅及时发出调度令，统筹联合调度北江流域15宗重要工程和连江干流12座梯级航运枢纽，在提前组织飞来峡、乐昌峡等水库预泄腾库3.3亿立方米的同时，保障重要防护目标安全。
除此之外，多源数据融合支撑决策。智慧水利平台不仅在预报调度方面发挥了关键作用，还在数据基础构建方面通过整合流域层面的多源数据，拓宽了防洪决策的应用场景。
数字孪生北江系统新建并整合了流域内4323个雨水情监测站点、832个视频监控点以及重要水库的闸门开度和水工程的安全运行状态等关键数据，使得广东省能系统掌握湖南境内降雨和水文情况，到芦苞涌和西南涌的分洪流量，以及北江大堤的安全运行状态。此外，超警水文站、超汛限水库和其他重点关注区域都配备了实时监控视频，水库的运行状态可以通过闸门开度实时监控，确保按照调度指令精准执行。
空天遥感智助救灾
智慧水利工程，利用新一代无人机和卫星遥感信息技术，构建“天空地”一体化监测感知网，在灾害监测、快速响应和后灾害评估中发挥关键作用，强化洪水预测和应对能力。
例如，无人机低空遥感监测北江现场灾情。4月21日上午7时，航测组前往受灾严重的英德大站镇、英城镇及波罗坑开展紧急航测和测绘工作，航拍记录了受淹道路和房屋情况。随着洪峰于22日到达飞来峡一带，航测组继续在江口圩和大厂围等地进行无人机监测，拍摄正射影像图和地理视频。现场灾情实时回传至广东省智慧水利系统，掌握洪水动态。
此外，还利用SAR卫星遥感监测北江洪涝灾情。技术人员通过获取4月13日、20日和21日的SAR卫星遥感影像，采用RS、GIS与AI技术对北江干流及连江沿岸的主要受灾区进行了深入解析，制作了洪水淹没专题图。结合我国第一次全国自然灾害综合风险普查的承灾体公里格网数据，详细统计并分析了淹没区域对人口、GDP及农作物的具体影响。根据各重点受灾区附近水文水位站水位流量过程线分析，SAR遥感数据准确地描绘了洪峰期间北江干流及其沿线的灾情。
智慧水利工程在北江2号洪水中的成功应用，充分展示了运用信息化、智能化的新时代科技推动高水平安全的生动实践，将为广东水利高质量发展持续注入新动力。
