河海大学:智“汇”黄河启新篇 传承精神保安澜
河海大学:智“汇”黄河启新篇 传承精神保安澜

每年的七月下旬与八月上旬是黄河防汛的关键期。八月初,由河海大学港口海岸与近海工程学院师生组成的河南郑州数字孪生黄河平台的防汛应用调研团,赴河南省郑州市开展暑期大学生“三下乡”社会实践。通过实地参观、讲解演示、现场操作等方式,了解黄河的前世今生和未来,探究数字孪生技术在黄河防汛领域的应用,感悟古今中华儿女的治水精神。
8月5日至9日,实践团先后前往黄河博物馆、花园口水文站、模型黄河基地、数字孪生黄河工场、黄河水利委员会防御局,追寻黄河奔涌向前的脚步,探寻这条孕育中华文明母亲河的治水新篇。
寻根探源 体悟先人治黄精神
黄河哺育了中华儿女,而千百年来面对“善决、善淤、善徙”的黄河,人们也在不断探寻着黄河治理之路。在世界上成立最早的江河博物馆之一——黄河博物馆,实践团成员们不仅了解了黄河下游“宽、浅、散、乱”的河势特性,还回顾了黄河悠久的治水历程,从明朝潘季驯“束水攻沙”,到民国李仪祉的“上中下游综合治理”,从当代的“上拦下排,两岸分滞”“维持黄河健康生命”到“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的治水思路。追寻先人足迹,实践团成员们感悟了在同黄河水患的斗争中,中华儿女勇往直前、百折不挠、奋勇拼搏的民族精神。
讲解员向成员们介绍治黄史
科学防汛 探究今人治河气象
被称为防汛“前哨”的水文站是数字孪生黄河平台地板数据的重要来源地。作为黄河进入下游平原的第一站,花园口水文站具有非常重要的防汛地理位置,同时也拥有很高的科技含量。“有了精准测流,才能提供准确的水情信息,也才能实现水库的精准调度和防汛决策。”在花园口水文站,副站长张振勇为实践团成员们介绍了三种流量实测方法,一是在郑州黄河公路大桥上安装了5个雷达在线测流系统,24小时固定监测流速,在线实时传送数据;二是当黄河流量在5500立方米每秒以下、每立方米含沙量15千克以下时,采用ADCP流量测验法;三是在流量较大、含沙量较高的情况下,利用流速仪进行多船联测,这也是最传统最可靠的实测方法。泥沙室中,工作人员向实践团成员们展示了简易法测含沙量,成员们动手操作,在实践中增长见识本领。
工作人员演示简易法测含沙量
实践团成员们来到位于郑州北郊的模型黄河基地,基地的一号试验厅按照水平比尺1:600、垂直比尺1:60的比例,主要模拟了从小浪底至陶城铺的黄河下游河道。据基地管理科科长董志介绍,模型黄河主要是通过对“原型黄河”所反映的自然现象进行反演、模拟和试验,从而揭示“原型黄河”内在规律,为“原型黄河”提供治理开发方案,为“数字黄河”工程建设提供物理参数。
水工实验厅中,成员们遇到了正在进行模拟试验的教授一行。据介绍,他们正在进行的是九峰山抽水蓄能电站工程上水库导水洞水工模型试验,通过模型试验的方法,为工程建设寻求最优的建造方案。
介绍试验设备
数字赋能 谱写未来治水新篇
“十四五”规划中强调要建设数字孪生黄河,实践团一行人来到黄科院数字孪生黄河工场,在与黄科院信息中心综合部部长吴丹、智河工程技术有限公司市场部副总经理陈景瑞等人的座谈中了解到,数字孪生技术在“十二五”首次提出,“十四五”进一步完善。数字孪生技术是将物理与虚拟达成链接,通过数据积累、智能匹配,对实体世界进行预知与预报。陈景瑞副总经理说,他们目前缺少的正是“知水利,懂业务,掌握信息智能核心技术”的综合型人才。
数字孪生黄河专家为实践团成员答疑解惑
水旱灾害防御是数字孪生黄河的重点业务,实践团成员们前往水利部黄河水利委员会水旱灾害防御局,了解数字孪生黄河的具体应用。据防御局调度处处长祝杰介绍,今年上半年黄委已完成了黄河中下游防汛会商预演系统的1.0版本开发。根据应用中心副主任李长松的介绍演示,该系统涵盖黄河中下游天气、水情、水库调度、遥感解译、工程险情、洪水风险等方面信息,可全方位实时掌控黄河中下游情况,是“对真实黄河的虚拟解释”。
吉晓红副处长强调,“黄河宁,天下平”,黄河治理最基本的功能一是防洪,二是水资源调配。“十四五”规划中强调要建设数字孪生黄河,用大数据与人工智能赋予黄河数字的生命,减轻人员管理的工作压力,引领水利行业跃上更高的层次平台。治水的信息化、数字化是一个长期工程,需要通过一点一滴的积累,从而逐步实现数字孪生、智慧水利的目标。
实践团成员探访数字孪生黄河工场
黄河安澜是中华儿女的共同期盼。正是由于一代代水利人的辛勤付出才能确保黄河岁岁安澜。通过本次社会实践,成员们了解了黄河悠久的治河史,感受了新科技对于黄河治理的巨大帮助,同时也体会到水利人不断创新进取的精神,意识到了水利行业新的发展前景,更渴望成为发扬“忠诚、干净、担当,科学、求实、创新”新时代水利精神的水利新生力量。(文/兰艺迪 图/陈韬宁)