智慧水利的“四预”体系指的是预报、预警、预演、预案四个核心环节,是国家推进数字孪生流域建设的关键技术框架。其具体内涵如下:
预报(基础环节)
利用实时监测数据(如降水、水位、流量)和气象预报信息,通过水文模型、AI算法等技术,预测水安全要素的演变趋势。
例如:提前72小时预测洪峰流量,为防洪决策提供数据支撑。
预警(前哨环节)
根据预报结果设定风险阈值,通过多渠道(短信、应急大屏等)快速发布预警信息。
例如:2024年湖南团洲垸堤防决口事件中,智能预警系统提前触发应急响应。
预演(关键环节)
在数字孪生流域中模拟灾害演进和工程调度方案,通过正向/逆向推演优化决策。
例如:珠江洪灾中,300余次预演将洪峰过境时间误差控制在15分钟内。
预案(目的环节)
依据预演结果制定可操作的调度方案,包含工程措施和非工程措施。
例如:黄河秋汛防御中,动态调整预案实现防洪与蓄水的精准平衡。
技术支撑体系主要包含三大基座:
数据底板:整合地理信息、工程BIM模型等构建数字镜像;
模型平台:集成水文模型、AI算法等提升计算能力;
知识平台:建立历史灾情知识图谱提供经验支撑。
水利部在《水利业务“四预”基本技术要求》中明确了该体系的技术标准,并计划到2025年实现七大江河数字孪生流域全覆盖。相关技术可通过数字孪生流域和水利部信息中心获取最新进展。