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南水北调中线工程通水9周年 ——数字孪生技术保障丹江口水库水质安全

水都网讯(全媒体记者 高重阳)2014年12月12日,南水北调中线工程全线通水。今年是通水9周年,截至11月13日,累计调水量突破600亿立方米,京津冀豫四省市直接受益人口超过1.08亿人。九年来,我市作为南水北调中线工程核心水源区,持续做好丹江口水源地保护,确保了让一泓清水永续北送。

在南水北调中线水源有限责任公司,技术发展部主任李全宏正在利用数字孪生丹江口系统进行秋汛期间汉江来水推演。该系统是我国首个在大型水库满蓄中深度运用的数字孪生工程,首次实现了丹江口大坝形态、库岸稳定、水质状况的同步跟踪与动态推演,为丹江口水质安全以及南水北调中线工程正常调水提供了可靠保证。

南水北调中线水源有限责任公司技术发展部主任李全宏说:“数字孪生丹江口于今年9月初上线运行,系统构建了‘空天地内水’一体化的精确监测感知体系和涵盖防洪安全、供水安全、水质安全、大坝安全、库区安全及综合决策等六大应用体系。”

南水北调工程是我国重大战略性基础设施,习近平总书记曾在视察南水北调工程时指出,南水北调工程事关战路全局、事关长远发展、事关人民福祉,要从守护生命线的政治高度,切实维护南水北调工程安全、供水安全、水质安全,作为南水北调中线工程核心水源地、国家一级水源保护区,丹江口水库水质安全保障尤为重要。丹江口水库水域面积广、深度大,污染来源分散且类型多,水库水质保护治理是一项复杂的系统工程,管理难度极大,基于新一代信息技术构建数字孪生丹江口工程通过基础感知、智能分析能力建设,有力提升了丹江口水库管理水平,有效提高了水源地水质安全保障能力,对于推动国家智慧水网建设、缓解水资源供需矛盾、保障“一泓清水永续北上”具有重要意义。

南水北调中线水源有限责任公司技术发展部主任李全宏说:“我们通过分布在库区的7个水质自动监测站、32个人工监测断面以及移动监测车、监测船等监测感知体系,实现对库区水质的全天候监控,通过系统可实时掌握自动监测站监测的水质指标。同时,根据丹江口水库复杂的流场特点,系统构建了库区三维水动力水质模型,每天0点自动推演涉及库区1052平方公里的氮、磷浓度场,以便我们供水管理部门人员实时掌握库区水质安全态势。此外,在保障丹江口水库水质安全方面,我们还研发了突发水污染智慧化模拟技术。一旦库区发生了水质突发事件,我们系统可以立即开展实况模拟,指导现场开展应急加密监测及水质巡查工作。”

数字孪生丹江口水质安全融合了监测感知、机理模型、三维仿真等技术,通过多源异构数据、模型集成与多业务融合,建设水质安全模型库、知识库,实现丹江口水库水质监测分析、在线推演、预警分析、态势预演、预案管理等功能。

南水北调中线水源有限责任公司技术发展部主任李全宏说:“系统还可以开展不同工况下方案预演,模拟污染拦截、污染削减、水库调度等不同条件下的处置效果,为突发污染事件的精准化决策处置提供支撑,确保一泓清水永续北上。”

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