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百年老站的“数字新生”

【字体:      】     打印      2026-02-25 20:18      来源: 黄河网  

记者 朱晓彤

初春河畔,寒意未消。鹊山脚下,黄河水平静安然,缓缓东流。有位“侦察兵”,已经在黄河岸边屹立了百年。

这里是黄河水文的起点。作为黄河干流上最早建成的水文站,黄委山东水文水资源局(以下简称“山东水文局”)泺口水文站担负着向国家防总、黄河防总拍报水情的重任,也为水旱灾害防御、水资源配置调度、水生态保护修复提供着重要支撑。

泺口水文站职工通过黄河水文数字化系统开展日常水情会商

谈及水文数字化建设,站上的老前辈总会提起传统的工作状态:数据靠人工测读,关系线靠大刀尺在图纸上绘制,报汛靠熟记代码……

“水文数据有一套严格的编码标准,为了确保报文准确,各个水文要素在测量后都需要逐一上报,形成一串串由英文字母、数字、空格符组成的编码。”泺口水文站副站长展恩泽在水情会商室展示着那些形似密电的符号,“那时的编码由人工编写,新入职人员很难掌握,一旦出错,就会对防汛工作带来不利影响。”

要把黄河“装”进计算机!在一张张图纸与一卷卷纸带之间,泺口水文站按下了数字化建设的启动键。

在展恩泽的介绍中,大家的思绪被拉回2021年那个惊心动魄的秋天:黄河发生新中国成立以来最严重秋汛洪水,小浪底水库水位攀升至建库以来最高点,压力空前;而在下游,黄河最重要的支流大汶河流域遭遇百年一遇洪水,巨量来水持续汇入东平湖,致使东平湖超警戒水位运行长达一个多月,山东部分河段满主槽过流,黄河下游防汛形势十分严峻。往日的紧张与焦灼历历在目,展恩泽的声音微微发颤。

山东水文局水情中心主任杨钊感慨万千:“那段日子,这间会议室就成了一个不见硝烟的指挥部。”通过使用山东黄河水文信息综合平台实时监测水情,技术部门、各水文站点利用该平台视频会商共同研判:水位流量关系曲线定线是否合理?何时进行测流?站点与站点、前方与后方之间通力协作,让每一组数据得以精准上报,为水库联合调度提供了有力的数据支撑,这场以“数字”筑起的坚固防线,将肆虐的洪水牢牢锁在河道内,最终安然入海。

山东黄河水文信息综合平台在防汛大考中交出了满意答卷,但黄河保护治理的脚步却从未停歇。如何让这颗“智慧大脑”不仅能够在极端形势下“力挽狂澜”,而且可以让数字化在日常业务中“润物细无声”?

山东水文局先行先试,组建以博士、硕士研究生为主要研究人员的数字孪生团队。“2021年底,我们着手建设数字孪生系统,从零开始,一点点摸索。”团队负责人杨钊回忆道。

就这样一步一试探、一步一回响,他们在数字世界里建起了一条黄河。无人机与无人船“水空联动”,仔细扫描28公里河段河床的寸寸肌理,达到厘米级复刻,重要水利工程及水文设施均实现单体化建模,搭建多时空、多维度、多图层的数据底板。自此,洪水在虚拟世界拥有了预演的舞台。

在此基础上,山东水文局以泺口水文站为试点,将数字孪生平台与水文站基础业务深度融合,彻底打通水文监测-报汛-整编-运维的业务链条,唤醒海量数据,让这座“数据宝库”活起来。随后,又以星火燎原之势,使其迅速在黄河上中下游兰州、包头、河曲、丁家沟、潼关、花园口、艾山、利津等水文站推广开来。

在泺口水文站,山东水文局水情中心副主任丘宁熟练操作着黄河水文数字化系统,大屏上丰富的功能界面令人目不暇接,系统内六大模块环环相扣、相辅相成,让水文工作不断突破边界,从“被动应对”走向“主动防控”。

泺口水文站气象场模拟场景

监测功能,如同数字孪生平台的“千里眼”,通过实时接入雷达水位计、光电测沙仪等测验设备传来的数据,对水文各要素进行动态监测,实现水文数据“一张图”,为预报、预警、预演、预案提供技术支撑,如遇特殊情况,则会自动发送预警短信提醒工作人员关注异常变化。

分析功能,依托监测模块传来的“一手情报”和多年积累的历史数据,用科学建模解锁数据密码,模拟洪水演进全过程,清晰呈现漫滩范围、演进速度,精准统计淹没土地类型与面积,并生成报告;通过断面套绘,呈现冲刷、淤积情况;还能根据实时水沙条件,自动匹配最优测验方案,把抽象的数据转化为决策指南,让防汛处置更有底气。

报汛功能,让报文彻底告别过去人工拍报的复杂烦琐,成为“人机交互”的“新手友好型”业务,复杂的编码变成了下拉菜单即可选择的简易界面,当前已实现数据自动采集、自动入库、自动拍报、智能补报等功能。

整编功能,就像一位“资深编辑”,校验系统全年数据,剔除误差,与其他平台系统衔接联动,生成规范报表,将零散的“数据碎片”打磨成可重复利用的“宝贵财富”,减轻人工负担,提升数据精度。

统计功能,在逐日、旬、月、年等不同时间尺度上统计水位流量的变化过程、变幅、均值、水文站特征值等,根据不同数据来源统计生成报表,并将计算好的数据提交到自动报汛模块进行水情拍报。

运维功能,是系统的“金牌管家”,用来维护设备、排查故障、校正基准设施,守护系统安全稳定,保障系统井然有序地开展全流程工作。

“去年,在数字孪生水文站建设的基础上,数字孪生山东测区也已初步建成。未来,黄委水文局还要打造数字孪生流域,让整条黄河都实现数字化联动。”丘宁语气坚定。

数字孪生,一头连着江河脉搏,一头连着万家灯火。曾经,水文人在风浪中搏击;如今,他们在数字世界运筹帷幄。改变的是方式,不变的是造福于民的初心与承诺。

当大河的冰凌开始消融,当春风又一次吹绿堤岸,这座阅尽黄河沧桑的百年老站,见证着水文事业最深刻的蝶变,也迎接着属于它的“数字新生”。

(本文配图由山东水文局提供)


作者:    责编: 徐倩
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