部長回信了！

12月23日，太湖流域管理局太浦河樞紐管理所職工收到了一封來自水利部黨組書記、部長李國英的回信。

在信中，李國英部長對數(shù)字孿生技術與太浦閘深度融合取得的成效給予了充分肯定，并對持續(xù)優(yōu)化推進數(shù)字孿生太浦閘建設提出了期望。

“在數(shù)字孿生太浦閘先行先試收官之際，收到部長回信，我們倍受鼓舞！我們將圍繞流域防洪安全、生態(tài)安全、供水安全，持續(xù)優(yōu)化推進數(shù)字孿生太浦閘建設，注重實踐檢驗，不斷提高太浦閘精準調(diào)度和安全運行水平。”

回信迅速在太浦閘運行管理人員中引發(fā)熱烈反響，更堅定了大家持續(xù)優(yōu)化推進數(shù)字孿生太浦閘建設的信心與決心。

數(shù)字孿生太浦閘建設意義何在？具體成效如何？12月24日，記者前往位于江蘇省蘇州市吳江區(qū)境內(nèi)的太浦河樞紐管理所，了解建設情況。

需求牽引 應用至上

走進太浦河樞紐管理所中控室，數(shù)字大屏上，太浦閘數(shù)字孿生場景十分逼真，調(diào)度指令、上下游水位、閘門狀態(tài)、工程安全評價等級等信息一應俱全。值班人員坐在屏幕前就能同步實時掌握調(diào)度運行情況以及主體工程和設備的安全狀態(tài)。

2022年，太浦閘被水利部列入全國首批11個數(shù)字孿生水利工程建設先行先試工程。太浦閘體量雖不比三峽、小浪底等大型水利工程，但其在流域防洪與水資源調(diào)配中發(fā)揮的作用不容小覷。

太浦閘位于太浦河入河口，是太湖東部骨干泄洪及環(huán)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發(fā)揮著重要作用。隨著長三角一體化發(fā)展等國家戰(zhàn)略實施，工程作用日益凸顯。

太浦河樞紐管理所所長、數(shù)字孿生太浦閘建設工作專班成員迮振榮介紹，2018年起，從水位流量關系曲線研究開始，到基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡的智能模型引入，再到“四預”（預報、預警、預演、預案）智能業(yè)務應用的探索，太浦河樞紐管理所針對太湖流域防洪、供水需求，一直致力于提升太浦閘精細調(diào)度運行、安全運行水平，自我加壓開展太浦閘智慧管控建設，為數(shù)字孿生太浦閘建設奠定了良好基礎。2021年4月，李國英部長在現(xiàn)場調(diào)研時給予充分肯定。

“但離精準調(diào)度運行的要求還有差距。”迮振榮解釋，由于受到工程上下游水位、風力風向、黃浦江潮位等影響，工程下泄流量波動明顯，流量精確控制的難度極大。

“以前主要靠經(jīng)驗，閘門開度調(diào)整頻繁，執(zhí)行精準度卻不穩(wěn)定。”太浦河樞紐管理所副所長、數(shù)字孿生太浦閘建設工作專班成員張石磊說，如何破解這一難題成為數(shù)字孿生太浦閘建設的重點之一。

需求牽引，應用至上。在先行先試過程中，太湖流域管理局蘇州管理局立足工程本身，面向太浦河、服務于太湖流域，精準分析實際需求，充分挖掘數(shù)字孿生技術在太浦閘運行管理中的實用價值，明確了“1+3+N”的總體框架——“1”是指建成一個孿生平臺，“3”是指建設調(diào)度運行、安全運行、工程標準化管理三項業(yè)務應用，“N”是指模塊化鏈接太湖流域水災害防御、水資源調(diào)配等應用場景。

“在太湖局數(shù)字孿生太湖建設工作領導小組統(tǒng)一領導下，專班推進，掛圖作戰(zhàn)，注重實用，做到處處虛實交互，人人使用參與，確保數(shù)字孿生太浦閘建設成果實用管用好用。”蘇州局局長、數(shù)字孿生太浦閘建設工作專班組長尤林賢說。

數(shù)字賦能 提升能力

“基于機器學習的多維動態(tài)水位流量預測模型在太湖流域防洪和水資源調(diào)度中的應用”獲評2022年優(yōu)秀先行先試推薦應用案例，“太浦閘閘門運行無線聲光預警系統(tǒng)”入選2022年度水利先進實用技術推廣目錄，“水工金屬結構設備智能感知及安全管理系統(tǒng)”入選2023年度成熟適用水利科技成果推廣清單……

一項項成果是數(shù)字孿生太浦閘項目堅持創(chuàng)新驅(qū)動、提升能力的有力印證——

在調(diào)度運行方面，多方案比選影響因子，優(yōu)化各指標影響權重，針對不同流量進行分級訓練，增加歷史數(shù)據(jù)和實測數(shù)據(jù)驗證，建設基于機器學習的水位流量關系模型，實現(xiàn)算出的過閘流量更加準確，做到流量誤差不超過3%，確保在《太湖局直管工程控制運用方案》允許的偏差范圍內(nèi)。

蘇州局工程管理科副科長、數(shù)字孿生太浦閘建設工作專班成員李超介紹：“依托這一模型和流域水量水質(zhì)模型，實現(xiàn)了過閘流量預報、流量超限及倒流預警、日均流量控制預演、工程控制運行預案等‘四預’功能。”

在安全運行方面，在已有的感知、預報、氣象、視頻等信息基礎上，補充鋼結構啟閉機房和閘墩北斗安全監(jiān)測、視頻AI（人工智能）識別、閘門金屬結構監(jiān)測、水下機器人實時檢查等監(jiān)測手段，充實工程安全運行算據(jù)，形成“空天地”一體化監(jiān)測。

“我們還建立了工程安全評價模型，實現(xiàn)工程總體健康度評價，直觀掌握工程運行狀態(tài)。未來3天健康度預報、安全隱患實時預警、安全趨勢預演、安全管控預案等功能的建成，幫助工程管理人員實現(xiàn)應急快速響應。”蘇州局建設與安全科工作人員、數(shù)字孿生太浦閘建設工作專班成員陳棨堯說。

一項項成果也在實踐中得到了檢驗——

在“煙花”“燦都”等臺風防御工作中，通過BIM（建筑信息模型）+主體工程監(jiān)測、金屬結構監(jiān)測、北斗安全監(jiān)測等，管理所值班人員及時發(fā)現(xiàn)處置了安全隱患；

在2022年“梅花”臺風防御工作中，太浦閘調(diào)度運行“四預”功能助力流域多目標統(tǒng)籌調(diào)度，準確預報流量變化趨勢，及時發(fā)出倒流預警，利用倒流前窗口期開閘放水，保障了下游河網(wǎng)地區(qū)水位的精準控制，也有效支撐了太湖流域的防洪工作；

2022年在引江濟太調(diào)度和抗咸潮保供水工作中，數(shù)字孿生太浦閘平臺支撐閘泵聯(lián)合調(diào)度，保障了上海金澤水源地供水安全。

堅定目標 再接再厲

“2021年李部長來調(diào)研之后，大家一直在實踐中摸索，在摸索中不斷積累經(jīng)驗，數(shù)字孿生太浦閘建設取得了一些成效。我們把這些成果寫信匯報給部長，沒想到收到了部長的回信。這是對我們的巨大鼓舞。我們將再接再厲，推動數(shù)字孿生太浦閘真正達到‘需求牽引、應用至上、數(shù)字賦能、提升能力’要求。”迮振榮表示。

“從李部長的回信中，不僅感受到認可和勉勵，也感受到囑托和關切。信中提到，要持續(xù)優(yōu)化推進數(shù)字孿生太浦閘建設運行。我作為深度參與其中的青年職工，將持續(xù)提升能力，既完成好工程管理運行工作，也不放松水利工程信息化學習，不斷更新知識、尋求突破！”太浦河樞紐管理所專業(yè)技術人員、數(shù)字孿生太浦閘建設工作專班成員胡書庭說。

尤林賢說：“數(shù)字孿生水利建設不是一勞永逸的事，李部長的回信激發(fā)了我們持續(xù)抓好這項工作的動力，也指明了努力的方向。我們將堅定目標，以更大力度推進數(shù)字孿生太浦閘建設，全力加強算據(jù)、算法、算力建設，按期高質(zhì)量完成‘十四五’建設任務，助推流域水利高質(zhì)量發(fā)展。”

“讓太湖更美好”——太浦閘旁的標語表達了太湖水利人共同的心愿。

在部長回信的鼓舞下，大家表示將不負期望，認真學習貫徹習近平總書記在深入推進長三角一體化發(fā)展座談會上的重要講話精神，加快數(shù)字孿生太湖建設，為長三角一體化發(fā)展國家戰(zhàn)略實施提供有力的水安全保障。

來源：太湖水利