蔡 陽(yáng)

（水利部信息中心，100053，北京）

2023 年防汛關(guān)鍵期，海河流域出現(xiàn)強(qiáng)降雨過(guò)程，海河發(fā)生“23·7”流域性特大洪水。水利部門推進(jìn)水利部數(shù)字孿生平臺(tái)應(yīng)用，強(qiáng)化預(yù)報(bào)、預(yù)警、預(yù)演、預(yù)案（“四預(yù)”）措施，為防洪工程體系的科學(xué)精細(xì)調(diào)度提供了超前精準(zhǔn)技術(shù)支撐，為打贏海河“23·7”流域性特大洪水防御戰(zhàn)提供了堅(jiān)實(shí)保障。

一、雨情水情分析

2023年7月28日至8月1日，受第5號(hào)臺(tái)風(fēng)“杜蘇芮”北上與冷空氣交綏影響，海河流域出現(xiàn)大范圍長(zhǎng)歷時(shí)強(qiáng)降雨過(guò)程，22條河流發(fā)生超警以上洪水，8條河流發(fā)生有實(shí)測(cè)資料以來(lái)最大洪水，其中永定河、大清河發(fā)生特大洪水，子牙河發(fā)生大洪水，北運(yùn)河、漳衛(wèi)河發(fā)生較大洪水，海河發(fā)生“23·7”流域性特大洪水。本次洪水主要呈現(xiàn)以下特點(diǎn)：

1.降水范圍廣、總量大

本次強(qiáng)降雨過(guò)程累計(jì)面雨量400 mm、250 mm、100 mm 以上籠罩面積分別為1.1 萬(wàn)km2、6.5 萬(wàn)km2、16.8 萬(wàn)km2，分別占海河流域總面積的3.5%、20.4%、52.8%，過(guò)程降雨總量初步計(jì)算達(dá)494 億m3，流域面平均雨量為155.3 mm。本次“23·7”洪水強(qiáng)降雨過(guò)程累計(jì)雨量、強(qiáng)降雨覆蓋范圍、降水總量超過(guò)“21·7”和“96·8”洪水，小于“63·8”洪水（見(jiàn)表1）。

2.暴雨時(shí)空集中、強(qiáng)度大

本次強(qiáng)降雨過(guò)程主要集中在大清河、子牙河系滹沱河滏陽(yáng)河、永定河系官?gòu)d山峽區(qū)間。7 月29 日20 時(shí)至8 月2日7 時(shí)，北京市83 h 降雨量達(dá)到常年全年降雨量的60%，最大小時(shí)雨量為北京豐臺(tái)區(qū)千靈山站111.8 mm，超過(guò)2012年“7·21”暴雨洪水。

3.洪水并發(fā)、量級(jí)大

海河流域五大水系22條河流發(fā)生超警以上洪水，海河流域發(fā)生1963年以來(lái)的最大洪水，也是60年來(lái)發(fā)生的第1次流域性特大洪水。海河“23·7”流域性特大洪水與“63·8”流域性特大洪水、“96·8”流域性大洪水對(duì)比情況見(jiàn)表2。

表2 歷史洪水對(duì)比情況表

4.洪水漲勢(shì)猛、演進(jìn)快

本次洪水過(guò)程中，永定河盧溝橋樞紐流量自7月31日13時(shí)1030 m3/s漲至14時(shí)30分最大過(guò)閘流量4650 m3/s，1.5 h內(nèi)流量漲幅高達(dá)3620 m3/s，官?gòu)d水庫(kù)至盧溝橋區(qū)間（集水面積1800 km2）雨峰洪峰間隔僅3小時(shí)50分鐘；大清河系大石河的漫水河水文站流量自7月31日9時(shí)1440 m3/s漲至11時(shí)20分洪峰流量5300 m3/s，2小時(shí)20分鐘內(nèi)流量漲幅高達(dá)3860 m3/s，漫水河以上區(qū)間（集水面積653 km2）雨峰洪峰間隔僅2小時(shí)20分鐘。

5.徑流總量大、地下水回補(bǔ)多

本次洪水過(guò)程徑流總量初步估計(jì)約200 億m3，截至9 月11 日，海河流域淺層地下水平均埋深較本次強(qiáng)降雨過(guò)程前平均上升1.30 m，地下水蓄變量已增加109.1億m3。

二、精準(zhǔn)建構(gòu)數(shù)字孿生海河

汛前依托國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“多尺度流域水資源和水利設(shè)施遙感監(jiān)測(cè)應(yīng)用示范”“面向環(huán)境治理與災(zāi)害防治的高性能計(jì)算應(yīng)用平臺(tái)”，基于全國(guó)水利一張圖構(gòu)建“數(shù)字孿生流域”，洪水期間積極利用衛(wèi)星遙感、無(wú)人機(jī)、視頻監(jiān)控等多種技術(shù)手段，開展“天空地”多源信息融合工作，完善模型平臺(tái)，強(qiáng)化防洪“四預(yù)”措施，有力支撐流域防洪指揮決策。

1.獲取算據(jù)，豐富數(shù)據(jù)底板

一是匯集更新基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。利用激光雷達(dá)、傾斜攝影等構(gòu)建海河流域高精度地理空間數(shù)據(jù)底板。匯聚更新海河流域2214條河流、28處國(guó)家蓄滯洪區(qū)、155座重點(diǎn)大中型水庫(kù)、2160 km堤防等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。逐一復(fù)核完善海河流域884座水庫(kù)與測(cè)站關(guān)系，實(shí)現(xiàn)蓄滯洪區(qū)范圍內(nèi)堤防、口門、進(jìn)退洪閘、安全區(qū)等8類對(duì)象和428路視頻監(jiān)測(cè)點(diǎn)關(guān)聯(lián)。開展水庫(kù)54項(xiàng)重要指標(biāo)一致性自動(dòng)比對(duì)，分析水位及庫(kù)容等特征值問(wèn)題數(shù)據(jù)，建立與水庫(kù)管理單位、水庫(kù)責(zé)任人的快速校核應(yīng)急機(jī)制。針對(duì)8處啟用蓄滯洪區(qū)，快速響應(yīng)更新293項(xiàng)指標(biāo)，增加實(shí)時(shí)運(yùn)用、受災(zāi)影響統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。開發(fā)蓄滯洪區(qū)“一張圖”，對(duì)海河流域28處國(guó)家蓄滯洪區(qū)蓄洪能力、工程設(shè)施、安全設(shè)施、監(jiān)測(cè)預(yù)警、運(yùn)用補(bǔ)償?shù)?2類數(shù)據(jù)進(jìn)行展示，重點(diǎn)對(duì)本次啟用的8個(gè)蓄滯洪區(qū)內(nèi)24處安全區(qū)、33處進(jìn)退洪口門（包括安全區(qū)及安全臺(tái)空間位置、面積、居住人口、轉(zhuǎn)移安置規(guī)劃人口、臨時(shí)轉(zhuǎn)入人口、建設(shè)狀態(tài)等6項(xiàng)重要指標(biāo)及口門空間位置分布、工程控制類型、啟用方式、口門寬度、進(jìn)洪水位、進(jìn)洪控制站、設(shè)計(jì)進(jìn)退洪流量和調(diào)度規(guī)則等10項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)）開發(fā)專題分析功能，為蓄滯洪區(qū)科學(xué)運(yùn)用提供支撐。

二是加強(qiáng)“天空地”立體化監(jiān)測(cè)。洪水期間，強(qiáng)化“天空地”監(jiān)測(cè)，交換匯集1874 個(gè)常規(guī)報(bào)汛站點(diǎn)、280 個(gè)應(yīng)急監(jiān)測(cè)站點(diǎn)共計(jì)雨水情信息142 萬(wàn)余條。獲取12顆衛(wèi)星遙感影像101景，接入級(jí)聯(lián)視頻10 797路，調(diào)取20 架次無(wú)人機(jī)航攝照片49 張、視頻49 個(gè)、全景影像17 個(gè)，共計(jì)實(shí)時(shí)采集非結(jié)構(gòu)化信息681 GB。匯聚多源立體監(jiān)測(cè)信息，有效彌補(bǔ)地面常規(guī)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)水毀缺測(cè)難題，7 月31 日8 時(shí)至11 時(shí)，永定河系官?gòu)d山峽區(qū)間突降局地暴雨，三家店水文站以上部分雨量站和水文站報(bào)汛中斷時(shí)，利用氣象衛(wèi)星和測(cè)雨雷達(dá)對(duì)空中雨進(jìn)行外推臨近預(yù)報(bào)?；诙嘣葱畔⒖臻g融合的洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng)，成功預(yù)報(bào)三家店水文站將于8 月1 日出現(xiàn)2000 m3/s 左右的第二次洪峰流量。加強(qiáng)多源信息融合驗(yàn)證，確保險(xiǎn)情信息準(zhǔn)確可靠，8 月2 日11 時(shí)，通過(guò)蘭溝洼蓄滯洪區(qū)衛(wèi)星遙感影像，初步解譯判定白溝河右堤西茨村附近出現(xiàn)長(zhǎng)度約90 m 的缺口；8 月2 日12 時(shí)，經(jīng)無(wú)人機(jī)全景影像詳細(xì)判斷白溝河?xùn)|茨村左堤搶筑的月牙堤存在潰口，潰口外東茨村受淹，白溝河西茨村南側(cè)存在約90 m 長(zhǎng)缺口，白溝河內(nèi)洪水外流淹沒(méi)村莊和農(nóng)田，白溝河右堤存在2 個(gè)缺口，蘭溝洼蓄滯洪區(qū)西茨村村莊和農(nóng)田受淹。通過(guò)水利部視頻級(jí)聯(lián)集控平臺(tái)級(jí)聯(lián)接入北京水利監(jiān)視點(diǎn)位2044 路、河北省8753 路視頻監(jiān)視點(diǎn)位，有效彌補(bǔ)水文測(cè)站水毀情況下的洪水水情估算，7 月31 日，調(diào)閱盧溝橋攔河閘和分洪閘監(jiān)視視頻，支撐盧溝橋樞紐下泄流量調(diào)度決策；8月1 日至2 日，調(diào)閱河北廊坊沿永定河視頻監(jiān)視點(diǎn)，跟蹤洪水行進(jìn)過(guò)程，支撐永定河泛區(qū)啟用決策。

2.優(yōu)化算法，構(gòu)建模型平臺(tái)

一是研發(fā)水利專業(yè)、智能識(shí)別和可視化模型。研發(fā)了新安江、API（前期影響雨量）、馬斯京根、動(dòng)態(tài)蓄超、地貌單位線、一維水動(dòng)力學(xué)、二維水動(dòng)力學(xué)、超額水量分配和庫(kù)群補(bǔ)償調(diào)度等42個(gè)模型并實(shí)現(xiàn)微服務(wù)化部署，依托模型平臺(tái)前處理工具、模型編排、并行計(jì)算等，初步具備預(yù)報(bào)方案快速構(gòu)建、模型參數(shù)在線率定、多家模式集合預(yù)報(bào)、洪水實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)演進(jìn)、正向逆向推演計(jì)算等關(guān)鍵“四預(yù)”功能，集成全國(guó)七大流域95條主要江河1296套洪水預(yù)報(bào)方案，其中海河流域洪水預(yù)報(bào)方案240套，構(gòu)建海河流域東淀、永定河等8個(gè)蓄滯洪區(qū)洪水演進(jìn)方案。研發(fā)構(gòu)建水利業(yè)務(wù)遙感、視頻、音頻等智能識(shí)別模型，支撐河湖管理、水利工程運(yùn)行、應(yīng)急突發(fā)水事件等常態(tài)化管理和應(yīng)急處置?；谒麑I(yè)模型計(jì)算結(jié)果驅(qū)動(dòng)可視化渲染，搭建自然背景、流場(chǎng)動(dòng)態(tài)、水利工程、機(jī)電設(shè)備等可視化模型，在數(shù)字場(chǎng)景中實(shí)現(xiàn)模擬仿真展示。

二是構(gòu)建模擬仿真引擎。利用知識(shí)圖譜構(gòu)建海河流域9772 個(gè)自然匯流和人工設(shè)施相結(jié)合的斷面上下游拓?fù)潢P(guān)系，基于圖數(shù)據(jù)庫(kù)快速生成任意預(yù)報(bào)節(jié)點(diǎn)拓?fù)潢P(guān)系概化圖，支撐河系洪水預(yù)報(bào)、庫(kù)群聯(lián)合調(diào)度和蓄滯洪區(qū)洪水演進(jìn)。建成水利部本級(jí)模擬仿真引擎，具備模型注冊(cè)和發(fā)布、模型編排、模型實(shí)例化等功能。模型注冊(cè)和發(fā)布方面，集成上述42 個(gè)水利專業(yè)模型；模型編排方面，通過(guò)可視化流程編排工具實(shí)現(xiàn)模型的可視化構(gòu)建；模型實(shí)例化方面，提供一系列模型前處理工具（網(wǎng)格剖分工具、斷面處理工具、任意子流域劃分工具等）。實(shí)現(xiàn)模型前處理、模型構(gòu)建、模型計(jì)算、成果展示的全流程建模，提升水利專業(yè)模型構(gòu)建、管理、監(jiān)控和共享服務(wù)的能力。

3.提升算力，夯實(shí)基礎(chǔ)設(shè)施

搭建高速并行計(jì)算環(huán)境，構(gòu)建水利云平臺(tái)，建成12 800核CPU、52 TB內(nèi)存的ARM資源池，運(yùn)行虛擬機(jī)2000個(gè)，搭建58.3萬(wàn)億次/s雙精度浮點(diǎn)計(jì)算的高性能計(jì)算集群，支撐每日2次全國(guó)范圍內(nèi)的未來(lái)3天逐小時(shí)、3 km×3 km短期預(yù)報(bào)和1次未來(lái)5天逐3 h、9 km×9 km 中期預(yù)報(bào)制作以及大清河逐時(shí)精細(xì)化預(yù)報(bào)，縮短業(yè)務(wù)處理時(shí)間1.5 h，縮短洪水作業(yè)預(yù)報(bào)時(shí)間30 min。10 min內(nèi)完成海河流域主要江河240個(gè)預(yù)報(bào)斷面對(duì)象逐時(shí)自動(dòng)洪水預(yù)報(bào)，半小時(shí)內(nèi)完成東淀蓄滯洪區(qū)、永定河泛區(qū)等單個(gè)復(fù)雜蓄滯洪區(qū)20萬(wàn)網(wǎng)格7天洪水演進(jìn)計(jì)算。持續(xù)優(yōu)化完善會(huì)商調(diào)度環(huán)境，每日通過(guò)視頻、藍(lán)信等連線會(huì)商5～6次，及時(shí)溝通水庫(kù)、堰閘等水工程對(duì)洪水預(yù)報(bào)的影響，特別是動(dòng)態(tài)掌握蓄滯洪區(qū)啟用時(shí)間、水頭演進(jìn)、滯蓄水量、淹沒(méi)范圍等調(diào)度運(yùn)用狀態(tài)，為海河流域洪水防御提供算力和會(huì)商支撐。

三、強(qiáng)化防洪“四預(yù)”措施

在應(yīng)對(duì)海河“23·7”流域性特大洪水過(guò)程中，基于數(shù)字孿生流域，超前研判海河流域強(qiáng)降雨過(guò)程，滾動(dòng)開展雨水情預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，及時(shí)發(fā)布暴雨洪水預(yù)警，逐日推演蓄滯洪區(qū)洪水演進(jìn)動(dòng)態(tài)，有力支撐預(yù)案滾動(dòng)制定和執(zhí)行。

1.強(qiáng)化氣象水文預(yù)報(bào)耦合，加密滾動(dòng)預(yù)報(bào)，有效延長(zhǎng)預(yù)見(jiàn)期、提高精準(zhǔn)度

一是強(qiáng)化降雨滾動(dòng)預(yù)報(bào)。7月23日至25日，應(yīng)用多家數(shù)值模式集成預(yù)報(bào)成果，提前3至5天預(yù)報(bào)海河流域強(qiáng)降雨過(guò)程的范圍和強(qiáng)度；7月26日至27日，利用中期預(yù)報(bào)成果，連續(xù)滾動(dòng)強(qiáng)降雨過(guò)程預(yù)報(bào)；7月28日，應(yīng)用水利精細(xì)化區(qū)域降水預(yù)報(bào)模式短期預(yù)報(bào)成果，每日兩次滾動(dòng)發(fā)布強(qiáng)降雨過(guò)程定量化預(yù)報(bào)；7月31日，永定河盧溝橋攔河閘調(diào)度決策關(guān)鍵時(shí)刻，利用氣象衛(wèi)星和測(cè)雨雷達(dá)對(duì)空中雨進(jìn)行逐分鐘30 m網(wǎng)格精細(xì)化監(jiān)測(cè)，根據(jù)衛(wèi)星雷達(dá)外推臨近的預(yù)報(bào)成果，對(duì)未來(lái)3～12 h官?gòu)d山峽降雨作出較為準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)。

二是強(qiáng)化降雨洪水預(yù)報(bào)耦合。依托多源空間信息融合洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng)，構(gòu)建漳衛(wèi)南運(yùn)河、子牙河、大清河、永定河、北三河等五大水系240個(gè)預(yù)報(bào)節(jié)點(diǎn)的洪水預(yù)報(bào)方案，涵蓋151個(gè)水文站、74個(gè)水庫(kù)站、15個(gè)堰閘站，輸入降水?dāng)?shù)值預(yù)報(bào)模式的預(yù)報(bào)成果，銜接降雨產(chǎn)流匯流模型，系統(tǒng)自動(dòng)獲取實(shí)時(shí)雨水情及工情數(shù)據(jù)，逐時(shí)自動(dòng)作業(yè)預(yù)報(bào)，實(shí)現(xiàn)從落地雨洪水預(yù)報(bào)向空中雨洪水預(yù)報(bào)、從洪水預(yù)報(bào)向洪水預(yù)演的轉(zhuǎn)變。提前一周對(duì)流域性暴雨洪水情勢(shì)作出研判，提前5天預(yù)報(bào)永定河、大清河將發(fā)生編號(hào)洪水和預(yù)判可能啟用6個(gè)蓄滯洪區(qū)。

三是強(qiáng)化洪水滾動(dòng)預(yù)報(bào)。跟蹤洪水發(fā)展，在線提取調(diào)整模型參數(shù)，洪水關(guān)鍵期每隔2 h滾動(dòng)制作洪水預(yù)報(bào)，每天通過(guò)視頻、電話、藍(lán)信與海委水文局和北京、天津、河北、山西、河南等省份水文部門連線會(huì)商5～6次，累計(jì)制作發(fā)布150 條河流278 個(gè)站洪水預(yù)報(bào)2671站次，提前1 天精準(zhǔn)預(yù)報(bào)子牙河系滹沱河黃壁莊水庫(kù)最大入庫(kù)流量及北運(yùn)河北關(guān)閘樞紐、白溝河?xùn)|茨村水文站、大清河新蓋房樞紐、獨(dú)流減河進(jìn)洪閘、衛(wèi)河劉莊閘等重要斷面洪峰流量（水位）。關(guān)鍵期洪水作業(yè)預(yù)報(bào)精度達(dá)80.6%，較以往平均精度65%提高15%。

2.強(qiáng)化監(jiān)測(cè)預(yù)警，預(yù)警信息直達(dá)防御一線

一是加強(qiáng)基于氣象衛(wèi)星和測(cè)雨雷達(dá)的監(jiān)測(cè)預(yù)警。基于中國(guó)風(fēng)云四號(hào)和日本葵花9號(hào)兩顆靜止軌道氣象衛(wèi)星多個(gè)紅外通道遙感數(shù)據(jù)，自動(dòng)分析識(shí)別多種強(qiáng)對(duì)流云團(tuán)，并外推預(yù)測(cè)其運(yùn)動(dòng)軌跡，對(duì)海河流域未來(lái)3 h強(qiáng)對(duì)流云團(tuán)覆蓋的地市自動(dòng)發(fā)送臨近強(qiáng)降雨風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警信息；采用海河11部天氣雷達(dá)組網(wǎng)拼圖混合掃描反射率產(chǎn)品，通過(guò)預(yù)報(bào)員人工分析外推，對(duì)未來(lái)3 h內(nèi)海河流域可能發(fā)生強(qiáng)降雨的地市進(jìn)行臨近暴雨風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警，強(qiáng)降雨過(guò)程期間通過(guò)藍(lán)信累計(jì)發(fā)布?xì)庀笮l(wèi)星和天氣雷達(dá)臨近強(qiáng)降雨預(yù)警184 次，涉及3272 地市次，信息直達(dá)防御一線人員。利用河北雄安試點(diǎn)區(qū)4部相控陣測(cè)雨雷達(dá)監(jiān)測(cè)和自動(dòng)外推預(yù)報(bào)產(chǎn)品，對(duì)試點(diǎn)區(qū)覆蓋范圍未來(lái)2 h內(nèi)可能發(fā)生強(qiáng)降雨的鄉(xiāng)鎮(zhèn)進(jìn)行臨近暴雨風(fēng)險(xiǎn)自動(dòng)預(yù)警，強(qiáng)降雨過(guò)程期間通過(guò)藍(lán)信累計(jì)發(fā)布測(cè)雨雷達(dá)臨近強(qiáng)降雨風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警1873次，涉及6100鄉(xiāng)鎮(zhèn)次，信息直達(dá)防御一線人員。

二是加強(qiáng)“一省一單”水庫(kù)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警。逐日發(fā)布未來(lái)24 h 內(nèi)25 mm 和50 mm 降雨區(qū)內(nèi)?。ㄊ校┹犩l(xiāng)鎮(zhèn)及水庫(kù)預(yù)警，直達(dá)防御一線人員，共覆蓋河流5807 條次、水庫(kù)2263 座次、責(zé)任人5318 人次，為確保水庫(kù)防洪安全提供了有力支撐。

三是強(qiáng)化水情預(yù)警社會(huì)發(fā)布。組織水利部海河水利委員會(huì)及北京、天津、河北、山西共向社會(huì)發(fā)布98次洪水預(yù)警，其中包括藍(lán)色預(yù)警40次、黃色預(yù)警30次、橙色預(yù)警19次、紅色預(yù)警9次，為水利部7月28日14時(shí)40分啟動(dòng)水旱災(zāi)害防御Ⅲ級(jí)應(yīng)急響應(yīng)、7月30日14時(shí)35分啟動(dòng)水旱災(zāi)害防御Ⅱ級(jí)應(yīng)急響應(yīng)提供了有力支撐。

3.實(shí)現(xiàn)蓄滯洪區(qū)洪水實(shí)時(shí)演進(jìn)分析，有力支撐蓄滯洪區(qū)安全運(yùn)用

一是構(gòu)建8處啟用蓄滯洪區(qū)二維水動(dòng)力學(xué)演進(jìn)模型。首次構(gòu)建了大陸澤、寧晉泊、小清河分洪區(qū)、蘭溝洼、東淀、獻(xiàn)縣泛區(qū)、永定河泛區(qū)和共渠西等8處啟用蓄滯洪區(qū)的二維水動(dòng)力學(xué)洪水演進(jìn)模型，及時(shí)分析掌握蓄滯洪區(qū)進(jìn)退洪運(yùn)用情況。基于水利部數(shù)字孿生平臺(tái)，采用二維水動(dòng)力學(xué)100～500 m不規(guī)則網(wǎng)格，考慮堤防、分洪口門、安全區(qū)（臺(tái)）、閘門啟閉、自然漫溢、扒口潰口、進(jìn)退洪設(shè)施等各種邊界條件，逐日推演洪水演進(jìn)趨勢(shì)，準(zhǔn)確掌握蓄滯洪區(qū)水頭演進(jìn)、滯蓄水量、淹沒(méi)范圍、退洪歸槽等情況。提前3～4天準(zhǔn)確預(yù)測(cè)東淀水頭演進(jìn)過(guò)程和最大淹沒(méi)范圍，為蓄滯洪區(qū)安全運(yùn)用和堤防防守提供有力支撐。

二是應(yīng)用遙感監(jiān)測(cè)產(chǎn)品調(diào)整計(jì)算邊界和模型參數(shù)。利用多源遙感衛(wèi)星資源，逐日開展8 個(gè)啟用蓄滯洪區(qū)的水體范圍和行進(jìn)速度等解譯監(jiān)測(cè)，匯集接入無(wú)人機(jī)采集的照片、視頻、全景影像、正射影像圖等數(shù)據(jù)，動(dòng)態(tài)參證蓄滯洪區(qū)洪水水頭和淹沒(méi)變化，實(shí)時(shí)調(diào)整二維水動(dòng)力學(xué)模型計(jì)算邊界和模型參數(shù)。8月1日至3日，根據(jù)永定河泛區(qū)衛(wèi)星遙感影像解譯信息，及時(shí)補(bǔ)充堤防、分洪口門等水力學(xué)計(jì)算邊界條件；根據(jù)東淀蓄滯洪區(qū)衛(wèi)星遙感影像解譯信息，動(dòng)態(tài)調(diào)整水力學(xué)糙率、下滲率等模型參數(shù)。8月10日至12日，根據(jù)灘里干渠潰口衛(wèi)星遙感和無(wú)人機(jī)監(jiān)測(cè)結(jié)果，多次動(dòng)態(tài)調(diào)整洪水演進(jìn)計(jì)算邊界條件；根據(jù)蘭溝洼蓄滯洪區(qū)無(wú)人機(jī)拍攝的挖掘機(jī)扒口退洪照片，動(dòng)態(tài)調(diào)整潰口寬度等水力學(xué)計(jì)算邊界條件。利用東淀洪水演進(jìn)成果，提前4 天研判作出“不啟用清南分洪區(qū)”決策部署，為東淀蓄滯洪區(qū)科學(xué)運(yùn)用提供有力支撐。

三是綜合推演河道及蓄滯洪區(qū)洪水演進(jìn)態(tài)勢(shì)?；谥魏樗烙母呔群恿魉涤晁轭A(yù)報(bào)模型，無(wú)縫對(duì)接多源空間信息融合的洪水預(yù)報(bào)平臺(tái)，首次實(shí)現(xiàn)海河流域集氣象模式、水文模型、水力學(xué)模型、水庫(kù)調(diào)度模型等于一體的流域防洪“四預(yù)”功能。利用降雨數(shù)值預(yù)報(bào)模式成果計(jì)算得到水文斷面預(yù)報(bào)結(jié)果，作為邊界條件輸入蓄滯洪區(qū)洪水演進(jìn)模型，計(jì)算蓄滯洪區(qū)洪水演進(jìn)過(guò)程，逐網(wǎng)格逐時(shí)計(jì)算淹沒(méi)范圍及深度，預(yù)報(bào)進(jìn)洪及退洪情況，成功預(yù)報(bào)獨(dú)流減河進(jìn)洪閘洪峰流量、第六堡最高水位等洪水要素。提前9～30天準(zhǔn)確預(yù)報(bào)永定河、蘭溝洼、東淀等蓄滯洪區(qū)退水時(shí)間，為蓄滯洪區(qū)居民返遷及運(yùn)用補(bǔ)償工作提供有力支撐。

4.依據(jù)預(yù)報(bào)預(yù)演結(jié)果滾動(dòng)制定執(zhí)行預(yù)案，充分發(fā)揮流域防洪工程體系綜合減災(zāi)效益

7 月28 日至8 月4 日，根據(jù)預(yù)報(bào)預(yù)演結(jié)果，以水庫(kù)、河道及堤防、蓄滯洪區(qū)等水工程為對(duì)象，滾動(dòng)制定和執(zhí)行預(yù)案，派出工作組（專家組）指導(dǎo)地方洪水防御工作。調(diào)度京津冀84座大中型水庫(kù)，充分?jǐn)r洪削峰錯(cuò)峰，累計(jì)攔蓄洪水超過(guò)28.5 億m3；8 座蓄滯洪區(qū)最大滯洪25.3 億m3。京津冀組織22 萬(wàn)余人次上堤巡查，及時(shí)處置各類堤防險(xiǎn)情131 處。通過(guò)科學(xué)精細(xì)調(diào)度，避免了24 個(gè)城鎮(zhèn)、751 萬(wàn)畝(1 畝=1/15 hm2)耕地受淹，避免了462.3 萬(wàn)人轉(zhuǎn)移，充分發(fā)揮了流域防洪工程體系綜合減災(zāi)效益，極大減輕了下游防洪壓力，最大程度減小了洪水災(zāi)害損失，保障了人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全。

四、存在問(wèn)題與改進(jìn)建議

通過(guò)復(fù)盤檢視發(fā)現(xiàn)，本次洪水應(yīng)對(duì)過(guò)程中，還存在一些差距和不足，主要體現(xiàn)在：雨水情監(jiān)測(cè)尚不能滿足洪水預(yù)報(bào)調(diào)度需求，數(shù)字孿生海河不能滿足“四預(yù)”需要，“四預(yù)”功能無(wú)法完全滿足防洪超前精準(zhǔn)決策需求。對(duì)此，采取針對(duì)性、可操作性措施，盡快提升預(yù)報(bào)、預(yù)警、預(yù)演、預(yù)案能力。

1.加快構(gòu)建雨水情監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)“三道防線”，滿足洪水預(yù)報(bào)調(diào)度需求

開展暴雨洪水調(diào)查工作，系統(tǒng)梳理海河流域“天空地”水文監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)體系，建設(shè)覆蓋流域暴雨洪水集中來(lái)源區(qū)、山洪災(zāi)害易發(fā)區(qū)的測(cè)雨雷達(dá)網(wǎng)，沿太行山、燕山山脈迎風(fēng)坡及流域中下游平原區(qū)，加密雨量站、水文站，提檔升級(jí)測(cè)報(bào)設(shè)施設(shè)備，強(qiáng)化北斗衛(wèi)星通信備份，配齊配強(qiáng)應(yīng)急監(jiān)測(cè)設(shè)施設(shè)備，確保特大洪水測(cè)得到、報(bào)得出。

2.加強(qiáng)數(shù)字孿生海河建設(shè)，滿足流域防洪“四預(yù)”需求

加快數(shù)字孿生海河建設(shè)，利用激光雷達(dá)、傾斜攝影、水下地形測(cè)量的新型監(jiān)測(cè)技術(shù)，完善更新永定河、大清河、子牙河等重要河系以及蓄滯洪區(qū)的高精度數(shù)據(jù)底板。持續(xù)完善水利專業(yè)模型，面向“供給、使用、管理”三側(cè)需求，構(gòu)建自主可控的以河道、蓄滯洪區(qū)為重點(diǎn)的一維、二維耦合水動(dòng)力洪水演進(jìn)水利專業(yè)模型平臺(tái)，研發(fā)臨河房屋、采砂場(chǎng)、網(wǎng)箱養(yǎng)殖和水體等典型地物遙感AI 識(shí)別模型；運(yùn)用預(yù)訓(xùn)練大模型等技術(shù)，建設(shè)水利知識(shí)庫(kù)、大語(yǔ)言模型等，提供對(duì)水利知識(shí)的自主學(xué)習(xí)、組織與優(yōu)化、融合服務(wù)以及統(tǒng)一管理能力，建設(shè)知識(shí)模型平臺(tái)。建設(shè)集中統(tǒng)一的數(shù)據(jù)中心，同時(shí)加強(qiáng)異地備份中心建設(shè)，推進(jìn)國(guó)家超算中心和東數(shù)西算樞紐算力資源的水利共享應(yīng)用，優(yōu)化升級(jí)水利云，增強(qiáng)高性能計(jì)算算力、AI算力，補(bǔ)充水利云平臺(tái)計(jì)算資源、數(shù)據(jù)庫(kù)資源，擴(kuò)充存儲(chǔ)備份資源，提升現(xiàn)有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和應(yīng)急恢復(fù)能力。

3.加強(qiáng)“四預(yù)”能力建設(shè)，滿足防洪超前精準(zhǔn)決策需求

推進(jìn)建設(shè)數(shù)值降水預(yù)報(bào)與分布式水文預(yù)報(bào)等模型耦合的洪水早期預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)。切實(shí)提高短臨、短期及中長(zhǎng)期全時(shí)程全鏈條降雨洪水預(yù)報(bào)能力，特別是提高局地暴雨的監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)能力和無(wú)資料或缺資料地區(qū)的洪水預(yù)報(bào)能力，總結(jié)提取暴雨洪水預(yù)報(bào)模型參數(shù)，推進(jìn)實(shí)現(xiàn)中長(zhǎng)期延長(zhǎng)洪水預(yù)見(jiàn)期和短期提高洪水預(yù)報(bào)精準(zhǔn)度的有效統(tǒng)一。針對(duì)水庫(kù)、河道及堤防、蓄滯洪區(qū)等水利防洪工程調(diào)度運(yùn)用需求，大力推進(jìn)水工程調(diào)度系統(tǒng)建設(shè)，努力提高全國(guó)重點(diǎn)防洪區(qū)域水利工程洪水預(yù)報(bào)演進(jìn)調(diào)度業(yè)務(wù)能力，開展點(diǎn)線面洪水影響風(fēng)險(xiǎn)預(yù)報(bào)預(yù)警業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)防洪重點(diǎn)區(qū)域洪水預(yù)報(bào)調(diào)度全覆蓋，進(jìn)一步完善氣象—水文—水力學(xué)—調(diào)度全鏈條洪水模擬推演功能。

五、結(jié) 語(yǔ)

防汛工作是水利部門義不容辭的責(zé)任，經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展對(duì)洪水防御工作提出了更高要求。我們要始終秉持以人民為中心的發(fā)展思想，深入貫徹落實(shí)“兩個(gè)堅(jiān)持、三個(gè)轉(zhuǎn)變”防災(zāi)減災(zāi)救災(zāi)新理念，牢固樹立風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)和底線思維，扎實(shí)推進(jìn)數(shù)字孿生流域建設(shè)，數(shù)字賦能預(yù)報(bào)、預(yù)警、預(yù)演、預(yù)案能力，最大程度降低洪水風(fēng)險(xiǎn)，切實(shí)保障人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全。