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山东威海数字孪生流域上线 实现水资源管理“四预”功能

科技日报记者 张佳星

11月9日,四预山东威海数字孪生流域正式上线,山东数字上线实现水资该孪生平台和应用系统完整实现了水资源预报、威海预警、孪生流域理功预演和预案功能。源管项目负责人、四预南京水利科学研究院教授级高工王宗志表示,山东数字上线实现水资该项目为水利部数字孪生流域建设先行先试项目,威海依托山东威海市境内的孪生流域理功黄垒河流域,将水资源管理调配“四预”应用列为数字孪生平台研发的源管重要任务。

据介绍,四预山东省威海市境内无大江大河,山东数字上线实现水资人均水资源占有量为573立方米,威海约为全国的孪生流域理功1/4,属严重缺水地区。源管2014年至2019年,当地连续六年干旱少雨,供用水形势十分严峻,一度启动抗旱Ⅳ级应急响应。为保障供水安全,自2019年起在黄垒河自上而下依次建设庙东、小观、东浪暖三级地下水库,拦蓄雨洪资源,总库容可达4215万立方米;同时实施了黄垒河地下水库—母猪河地下水库—米山水库水系连通工程,可实现年调水量2800多万立方米。

“科学调度地下水库和水系连通工程,联合调配地表地下水资源,最大程度发挥工程效益,是威海市水安全保障中迫切需要解决的问题。”王宗志介绍,为破解这一难题,从2022年开始,项目团队在水利部的支持下与威海水务局展开全方位合作,利用数字孪生的技术手段,再现黄垒河流域的情况,进行了模型参数的精准构建。

水资源管理涉及流域上下游、天气情况、用水情况等多个维度、如何完整实现水资源预报、预警、预演和预案功能?王宗志表示,在水资源预报中,可利用长中短期径流预报模型,对年-月-旬-日径流开展渐进式预报,还可通过预测生产、生活、生态“三生”需水过程,以掌握流域来水需水情势。为此,团队依据干旱缺水发生发展过程,建立了气象干旱、水文干旱、可用水量不足等水资源预警指标体系,提前预警干旱缺水风险。在水资源预演中,团队开发了正向和反向预演功能,能对未来、历史、设计等各种可能来水情形下,流域内蓄水、供水、缺水全过程开展可视化仿真推演,系统研判流域水资源供需情势,实现了工程调度和水源调配方案的灵活生成、快速模拟、综合对比、迭代优化,有力支撑了管理决策。相关单位可以基于预演结果,围绕应急调度、应急水源、节水限供等主要方面生成抗旱预案。

当前,全国各地正在探索构建水资源调配“四预”技术方案,威海面向地表地下水库联合调度与地表地下水联合调配的实际需求,开展了积极有益探索,有望为其他类似流域建设提供经验借鉴。

(受访者供图)

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