中新社武汉10月15日电(记者任思雨、李媛、高可欣、李吉)今年9月以来，长江最大支流汉江在40多天内发生了6次洪水，这是历史上前所未有的事件。但由于防洪体系完善，汉江干流沿线各监测站水位均未超过警戒水位。长江水利委员会总工程师陈贵亚表示，秋洪水将于10月18日结束。“虽然今年秋洪水时间较长，洪水过程较多，但洪水洪峰和水量都不大，间隔时间虽短，但也有向水库输送的空间。”
近年来，长江水利委员会（以下简称“长江委”）从“经验—治水”逐步推进防洪领域的技术实践。将人工智能、数字孪生、高性能计算等前沿技术与传统防洪系统深度融合，提升预测预警、水旱灾害防御和部门协作能力。
与以前的防洪方法相比，现在哪些新技术更有效？如何在洪水来临前实现准确预测、科学防治？
长江数字孪生，智能防洪抗旱系统。中新网记者 任世宇 供图
“Clairsight”：隐藏潜在风险
进入长江委水文局长江水文信息预报中心，两个醒目的大屏幕实时更新着各水环境监测站的数据。这里，实时降雨量、水位、流量等她的数据采集了整个长江流域，是洪水预报预警决策的重要依据。
作为长江水旱灾害防治的“眼睛和耳朵”，主要负责流域水文气象信息采集处理、预报预报、系统建设和技术研究。长江委水文局江水文信息预报中心副主任陈玉斌表示，传统的防洪监测主要依靠人工巡查和固定设备，如雨量观测站、水文观测站等。存在跟踪盲点大、数据更新延迟等问题。目前，依托汇聚“空气、土壤、水、土”一体化监测检测网络的“千里眼”，实现了全时段、全元素的三维监测。评论，并完整覆盖。
“我们每天收集的信息覆盖长江流域180万平方公里，数量可达100万条。大多数观测站每5分钟提供一次数据。在中部流域，20分钟内报告率可达99.8%。”陈玉斌说道。
一体化“空气、土壤、水”监测系统。中新网记者 任世宇 供图
据统计，长江委在长江流域共享风云四号雷达和气象卫星86颗，整合流域内水文观测站、水库观测站、降水观测站等约5万个水文气象洪水报告站。通过整合卫星、雷达、地面监测站、视频监控甚至无人机，最终打造出覆盖整个长江流域的“天、地、水”一体化监控体系。一旦全流域降雨情况得到控制，防洪工程将从“被动响应”转向“主动预测”。可以提前捕捉潜在风险，获得有价值的信息，对后续的洪水预警和调度有用。 “交货时间”。
“最强大脑”：让水生环境预测准确可靠
是时候让“最强大脑”发挥聪明才智，充当“千里眼”，收集长江流域的海量雨水数据了。
“最强大脑”依托人工智能、大数据分析等智能算法和水文学、水力学等专业模型算法，构建短、短、中、远、长期多个时间尺度的嵌套定量降水预报系统和洪水预报与灾害调度一体化模拟系统。经过不断监测、消化和分析数据a 流域内，可全面覆盖流域内降水和洪水的定量预报。
基于“最强大脑”，还可以完成对长江流域水雨形势发展状况的模拟，自动识别风险，为决策提供智能建议。陈玉斌援引一系列数据表示：“目前长江中下游地区有效预报周期为3至7天，短期预报准确率达到90%以上。三峡地区三天预报准确率达到85%以上，总体预报结果比较可靠。”
资料图：船舶有序通过三峡船闸、三峡升船机。 （借用照片） 摄影：Shiwei Zhou
值得一提的是，这些准确的模拟预测结果背后是人机交互和结果合作。
陈玉斌表示，整个长江流域的水流模拟计算一般只需三到五分钟。一旦计算完成，就可以得到每条河流各断面的水位和流量过程，但“机器计算的结果不能照原样使用”。为了提高预报精度，预报员应在计算结果中体现专家的经验，继续仔细考虑每条河流和每个观测站的数据，实时修正每个断面的水位和水流过程，以获得更准确的预报。
今年入汛以来，长江委发挥“最强大大脑”，开展近千次全流域水环境预报模拟和调度方案对比分析，为江河湖泊水库更好应对流域暴雨、安全渡过洪涝灾害提供科学支撑。“数字孪生长江”：调度决策一目了然
如果“千里眼”和“更强的大脑”为科学决策提供可靠的监测数据和分析结果，“数字孪生长江”将以更直观的方式将衍生的调度方案呈现在大家面前。
近年来，针对长江流域预报预警、检测和规划相关工作需要，长江委启动了长江流域用水管理工程综合调度支撑系统和长江数字孪生建设。运用大数据、云计算和数字孪生技术，构建“数字孪生长江智能防洪抗旱系统”，宏观掌握流域水旱情，微观重点重点区域风险评估。
数字孪生长江演示及日程预览智能防洪抗旱系统。中新网记者 任世宇 供图
大屏幕上，预报员实时演示“压力测试”。一旦输入长江上游的大量降雨数据，系统很快就完成了计算。三峡水库水位达到高值，水库周围可被淹没的土地和建筑物立即被淹没。易于理解的颜色洪水损害清晰可见。
“将对长江流域进行全面体检，相当于‘把脉’。”陈玉斌解释道。 “在确定弱点和风险点后，我们还提供应对计划以降低风险。”
基于精细场景构建，“数字孪生长江”系统可以实时模拟估算洪水演变过程，帮助决策者科学对比优势以及不同调度方案的优缺点，从而准确选择“最佳方案”，有效支撑流域防洪精准调度。
“总的来说，‘千里眼’让我们看得更全面、更远，‘最强大的大脑’让我们能够做出清晰的判断和决策，‘数字孪生’让我们能够精准计算、看清。这三者相互交织，可以更早预见风险，更科学地控制洪水，更有效地保护长江流域的安全。”
从当年的算盘、尺笔，到如今的智能防洪系统，分分钟计算、一厘米精准，科技进步不仅提高了效率，也实现了长江流域治理能力的历史性跨越。在不断进化的智慧保护下，长江一定会保护好人类。发展，造福人民。 （或更多）
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