人工智能与数字孪生水网防洪调度应用

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需求内容：惠州地处粤港澳大湾区东岸，受亚热带季风气候和“龙舟水”、台风暴雨双重叠加影响，洪涝灾害呈现频发、突发、群发的特征。近三年来，淡水河流域所在惠州地区接连遭受极端洪涝灾害的考验，在气候变化加剧、极端天气频发的背景下，传统经验型、应急型的防洪调度模式已难以应对洪涝叠加、城乡耦合、人口稠密的复杂水情。亟需依托人工智能与水利数字孪生技术，针对淡水河流域构建“数据一模型一平台一应用”一体化的洪涝“四预”（预报、预警、预演、预案）智慧应用场景，全面提升流域水安全保障能力，为惠州市水利提供秒级响应、精准研判、科学调度的智慧决策支撑。本场景选取淡水河淡水街道办河段，长度约12公里作为试点应用。拟解决的痛点问题：1、预报痛点：传统水文水动力模型计算耗时长、对极端暴雨非线性过程刻画不足，预报时效与精度均无法满足决策需求。2、预警痛点：预警缺乏统一智能研判机制，预警等级、影响范围、影响人口、关键设施风险等信息不能精准“叫应”到镇街、社区和责任人。3、预演痛点：现有调度方案多依赖经验、纸质预案，防洪调度缺乏快速预演与多方案比选能力。4、预案痛点：应急预案静态、孤立、与实际工情脱节，无法根据实时雨情、水情、城情自动激活、动态推演、即时迭代。场景建设预期成效：1、通过3D实景扫描设备，完成淡水河试点区域河道、水利工程、城市街道的厘米级实景三维建模，结合已有水文气象观测站点网络、水利工程设备基本信息与调度规则，建成1:1精准映射物理世界的数字孪生数据底板，为防洪四预全流程提供高精度数据支撑。2、建成物理-数理双驱动的可解释人工智能洪涝模型以及上游流域水文模型，实现淡水河（淡水街道办河段）洪水以及城市防洪“秒级”实时计算滚动预报，预见期达48小时。3、建成淡水河全流域3D可视化数字李生平台，全面集成高精度实景3D数据底板、水利专业模型库，构建“物理流域精准映射-数字空间动态推演-洪涝风险决策支撑”的全链条体系，系统性、全方位提升淡水河防洪“预报、预警、预演、预案”全流程核心能力。