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“这是对我们的巨大鼓舞”

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2023-12-26

　　□本报记者 黄一为

　　部长回信了！

　　12月23日，太湖流域管理局太浦河枢纽管理所职工收到了一封来自水利部党组书记、部长李国英的回信。

　　在信中，李国英部长对数字孪生技术与太浦闸深度融合取得的成效给予了充分肯定，并对持续优化推进数字孪生太浦闸建设提出了期望。

　　“在数字孪生太浦闸先行先试收官之际，收到部长回信，我们倍受鼓舞！我们将围绕流域防洪安全、生态安全、供水安全，持续优化推进数字孪生太浦闸建设，注重实践检验，不断提高太浦闸精准调度和安全运行水平。”

　　回信迅速在太浦闸运行管理人员中引发热烈反响，更坚定了大家持续优化推进数字孪生太浦闸建设的信心与决心。

　　数字孪生太浦闸建设意义何在？具体成效如何？12月24日，记者前往位于江苏省苏州市吴江区境内的太浦河枢纽管理所，了解建设情况。

　　需求牵引应用至上

　　走进太浦河枢纽管理所中控室，数字大屏上，太浦闸数字孪生场景十分逼真，调度指令、上下游水位、闸门状态、工程安全评价等级等信息一应俱全。值班人员坐在屏幕前就能同步实时掌握调度运行情况以及主体工程和设备的安全状态。

　　2022年，太浦闸被水利部列入全国首批11个数字孪生水利工程建设先行先试工程。太浦闸体量虽不比三峡、小浪底等大型水利工程，但其在流域防洪与水资源调配中发挥的作用不容小觑。

　　太浦闸位于太浦河入河口，是太湖东部骨干泄洪及环太湖大堤重要控制建筑物，在保障流域防洪安全和供水安全中发挥着重要作用。随着长三角一体化发展等国家战略实施，工程作用日益凸显。

　　太浦河枢纽管理所所长、数字孪生太浦闸建设工作专班成员迮振荣介绍，2018年起，从水位流量关系曲线研究开始，到基于BP神经网络的智能模型引入，再到“四预”（预报、预警、预演、预案）智能业务应用的探索，太浦河枢纽管理所针对太湖流域防洪、供水需求，一直致力于提升太浦闸精细调度运行、安全运行水平，自我加压开展太浦闸智慧管控建设，为数字孪生太浦闸建设奠定了良好基础。2021年4月，李国英部长在现场调研时给予充分肯定。

　　“但离精准调度运行的要求还有差距。”迮振荣解释，由于受到工程上下游水位、风力风向、黄浦江潮位等影响，工程下泄流量波动明显，流量精确控制的难度极大。

　　“以前主要靠经验，闸门开度调整频繁，执行精准度却不稳定。”太浦河枢纽管理所副所长、数字孪生太浦闸建设工作专班成员张石磊说，如何破解这一难题成为数字孪生太浦闸建设的重点之一。

　　需求牵引，应用至上。在先行先试过程中，太湖流域管理局苏州管理局立足工程本身，面向太浦河、服务于太湖流域，精准分析实际需求，充分挖掘数字孪生技术在太浦闸运行管理中的实用价值，明确了“1+3+N”的总体框架——“1”是指建成一个孪生平台，“3”是指建设调度运行、安全运行、工程标准化管理三项业务应用，“N”是指模块化链接太湖流域水灾害防御、水资源调配等应用场景。

　　“在太湖局数字孪生太湖建设工作领导小组统一领导下，专班推进，挂图作战，注重实用，做到处处虚实交互，人人使用参与，确保数字孪生太浦闸建设成果实用管用好用。”苏州局局长、数字孪生太浦闸建设工作专班组长尤林贤说。

　　数字赋能提升能力

　　“基于机器学习的多维动态水位流量预测模型在太湖流域防洪和水资源调度中的应用”获评2022年优秀先行先试推荐应用案例，“太浦闸闸门运行无线声光预警系统”入选2022年度水利先进实用技术推广目录，“水工金属结构设备智能感知及安全管理系统”入选2023年度成熟适用水利科技成果推广清单……

　　一项项成果是数字孪生太浦闸项目坚持创新驱动、提升能力的有力印证——

　　在调度运行方面，多方案比选影响因子，优化各指标影响权重，针对不同流量进行分级训练，增加历史数据和实测数据验证，建设基于机器学习的水位流量关系模型，实现算出的过闸流量更加准确，做到流量误差不超过3%，确保在《太湖局直管工程控制运用方案》允许的偏差范围内。

　　苏州局工程管理科副科长、数字孪生太浦闸建设工作专班成员李超介绍：“依托这一模型和流域水量水质模型，实现了过闸流量预报、流量超限及倒流预警、日均流量控制预演、工程控制运行预案等‘四预’功能。”

　　在安全运行方面，在已有的感知、预报、气象、视频等信息基础上，补充钢结构启闭机房和闸墩北斗安全监测、视频AI（人工智能）识别、闸门金属结构监测、水下机器人实时检查等监测手段，充实工程安全运行算据，形成“空天地”一体化监测。

　　“我们还建立了工程安全评价模型，实现工程总体健康度评价，直观掌握工程运行状态。未来3天健康度预报、安全隐患实时预警、安全趋势预演、安全管控预案等功能的建成，帮助工程管理人员实现应急快速响应。”苏州局建设与安全科工作人员、数字孪生太浦闸建设工作专班成员陈棨尧说。

　　一项项成果也在实践中得到了检验——

　　在“烟花”“灿都”等台风防御工作中，通过BIM（建筑信息模型）+主体工程监测、金属结构监测、北斗安全监测等，管理所值班人员及时发现处置了安全隐患；

　　在2022年“梅花”台风防御工作中，太浦闸调度运行“四预”功能助力流域多目标统筹调度，准确预报流量变化趋势，及时发出倒流预警，利用倒流前窗口期开闸放水，保障了下游河网地区水位的精准控制，也有效支撑了太湖流域的防洪工作；

　　2022年在引江济太调度和抗咸潮保供水工作中，数字孪生太浦闸平台支撑闸泵联合调度，保障了上海金泽水源地供水安全。

　　坚定目标再接再厉

　　“2021年李部长来调研之后，大家一直在实践中摸索，在摸索中不断积累经验，数字孪生太浦闸建设取得了一些成效。我们把这些成果写信汇报给部长，没想到收到了部长的回信。这是对我们的巨大鼓舞。我们将再接再厉，推动数字孪生太浦闸真正达到‘需求牵引、应用至上、数字赋能、提升能力’要求。”迮振荣表示。

　　“从李部长的回信中，不仅感受到认可和勉励，也感受到嘱托和关切。信中提到，要持续优化推进数字孪生太浦闸建设运行。我作为深度参与其中的青年职工，将持续提升能力，既完成好工程管理运行工作，也不放松水利工程信息化学习，不断更新知识、寻求突破！”太浦河枢纽管理所专业技术人员、数字孪生太浦闸建设工作专班成员胡书庭说。

　　尤林贤说：“数字孪生水利建设不是一劳永逸的事，李部长的回信激发了我们持续抓好这项工作的动力，也指明了努力的方向。我们将坚定目标，以更大力度推进数字孪生太浦闸建设，全力加强算据、算法、算力建设，按期高质量完成‘十四五’建设任务，助推流域水利高质量发展。”

　　“让太湖更美好”——太浦闸旁的标语表达了太湖水利人共同的心愿。

　　在部长回信的鼓舞下，大家表示将不负期望，认真学习贯彻习近平总书记在深入推进长三角一体化发展座谈会上的重要讲话精神，加快数字孪生太湖建设，为长三角一体化发展国家战略实施提供有力的水安全保障。

　　来源：中国水利报 2023年12月26日

黄一为

责任编辑：王瑜