科技赋能 守护河流安澜

“现在，只要10分钟，就能把整个灌区近80公里的干渠巡查一遍。以前，要把人分成好几组、走好几天。自从安上了‘数字翅膀’，工作效率大大提高！”甘肃疏勒河昌马灌区管理处干部李玉军感受到了信息化建设带来的便利。

他说的这双“翅膀”，是疏勒河“孪生版”。今年2月，疏勒河入选水利部数字孪生流域建设全国先行先试试点。数字孪生流域建设，是以物理流域为单元、时空数据为底座、数学模型为核心、水利知识为驱动，对物理流域全要素和水利治理管理全过程进行数字化映射、智能化模拟，实现数字流域与物理流域同步仿真运行、实时信息交互。

“通俗来说，就是在数字世界为流域或水利工程投射出一个‘孪生兄弟’。分布于河道、岸坡等处的监测传感设备，能像人体的神经网络一样去‘感知’现场的实时动态。”甘肃省水利厅信息中心网络安全科科长夏天告诉记者，有了这个“孪生兄弟”就像为流域、水利工程装上了“大脑”，不仅能对潜在问题进行预报，对洪水等突发情形进行预演，还能通过动态预案管理对紧急事件提前预警。

疏勒河流域是我国西北干旱区典型的内陆河流域。疏勒河灌区是甘肃省最大的自流灌区，哺育着134万亩农田。李玉军说，疏勒河灌区目前已建成信息化管控平台，覆盖698个斗口计量监测点、106套测控一体化闸门和28处雷达水位监测点，实现了从水库源头到末级渠系水情信息的实时监测和记录。

流经甘肃省迭部、舟曲、宕昌、武都、文县的白龙江，是嘉陵江支流。利用数字孪生技术，甘肃省水利厅在白龙江舟曲段构建了山洪灾害监测预警系统。

“目前，我们已在白龙江流域123平方公里的人口密集区域建起实时监测网络和自动化预报体系。”夏天说，系统对53个小流域出口断面、66公里长的主河道关键断面流量实现10天风险预警、3天预报预警、实时监测预警。

据介绍，该系统自运行以来，已成功预警15毫米以上降雨11次。

此外，数字孪生流域建设也为“人工地下长河”——引洮工程安上了“千里眼”。洮河是黄河上游第二大支流。去年10月，引洮供水二期工程总干渠实现全线贯通，甘肃5市13县区600多万群众受益，占全省总人口近1/4的老百姓喝上了甘甜、清冽的洮河水。

引洮工程是甘肃引水渠线最长的大型跨流域引水工程。其沿线布满隧洞、干渠、支渠、暗渠、渡管、倒虹吸、输水管线，干支渠总长1069.83公里，超出洮河干流近400公里，是一条名副其实的“人工地下长河”。

在工程建设过程中，承建方甘肃省水务投资有限责任公司同步建设“数字孪生引洮工程”，通过对水量精准智能调度、沟（河）道退水模拟分析，实现了智能巡查、实时分析和智能诊断。

“针对引洮工程长距离、多隧洞、全年不间断运行的实际，我们构建了从总干渠渠首至斗农口末端的智慧化管理系统，实现了渠道物理流场的一体化实时孪生，进而提高了工程安全运行、科学调度能力。”甘肃省水务节水科技发展有限责任公司负责人介绍，当地已经建成投入使用的120余孔一体化测控闸站，配水设施能耗大大降低、供水利用率提升至95%以上，同时降低了运行管理成本，并大幅缩短了故障响应时间。