海河防潮閘處于海河干流入?？冢羌购?、擋潮、蓄淡等多種功能于一體的大型水閘，也是海河下游地區(qū)和海河干流的重要水利工程。由于感潮水閘同時(shí)受河流水動(dòng)力和天文潮汐影響，長(zhǎng)期以來，精準(zhǔn)控制過閘流量一直是水閘調(diào)度運(yùn)用的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

海河防潮閘提閘泄水

海委海河下游局海河防潮閘管理處秉持“需求牽引，應(yīng)用至上，數(shù)字賦能，提升能力”的理念，依托數(shù)字孿生海河防潮閘建設(shè)，聯(lián)合龍網(wǎng)公司等技術(shù)支撐單位，深度融合數(shù)字化、智能化技術(shù)，運(yùn)用機(jī)器學(xué)習(xí)、時(shí)序分析與非線性回歸算法等人工智能前沿科技，攻克防潮閘優(yōu)化調(diào)度的關(guān)鍵技術(shù)和核心難題，為海河防潮閘定制了水閘泄流計(jì)算模型、閘門優(yōu)化調(diào)度模型等“數(shù)字工具”。通過對(duì)歷史潮汐數(shù)據(jù)、歷史調(diào)度記錄進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，并擬合閘門過流計(jì)算函數(shù)，構(gòu)建了從潮位預(yù)測(cè)到閘門開度控制的計(jì)算邏輯，能在秒級(jí)生成調(diào)度周期和閘門啟閉的自適應(yīng)最優(yōu)調(diào)度策略，有效提高了水閘調(diào)度的精準(zhǔn)度和穩(wěn)定性。自2024年3月數(shù)字孿生海河防潮閘系統(tǒng)正式上線后，海河防潮閘管理處結(jié)合實(shí)際應(yīng)用不斷優(yōu)化和完善系統(tǒng)，完成水閘調(diào)度和工程管理數(shù)據(jù)系統(tǒng)的治理與整合，成功解決了工程管理數(shù)據(jù)碎片化、水位閾值精準(zhǔn)判斷難等運(yùn)行管理難題，有效提升了水閘運(yùn)行的整體效能。

海河閘信息化系統(tǒng)主頁(yè)

“當(dāng)前潮位2.50米，開啟1至8孔上、下閘門運(yùn)行，上閘門開度1.30米，下閘門開度7.20米?！彪S著工作橋上的指揮聲，煥然一新的海河防潮閘8孔雙扉平板閘門依次提出水面，海河水奔騰入海。數(shù)字孿生海河防潮閘通過共享雨水潮情預(yù)報(bào)信息，滾動(dòng)開展泄流、泄量“正向—逆向—正向”預(yù)演，自動(dòng)生成包含正常調(diào)度、應(yīng)急泄洪、生態(tài)補(bǔ)水等多種運(yùn)行場(chǎng)景的調(diào)度運(yùn)用預(yù)案庫(kù)。調(diào)度決策依據(jù)從以往依靠人工經(jīng)驗(yàn)判斷啟閉時(shí)機(jī)，升級(jí)為數(shù)字孿生系統(tǒng)精準(zhǔn)推送的預(yù)判曲線，實(shí)現(xiàn)了從“人工經(jīng)驗(yàn)”到“數(shù)字智能”的轉(zhuǎn)變。經(jīng)過多年的研發(fā)與迭代升級(jí)，數(shù)字孿生海河防潮閘的各項(xiàng)應(yīng)用模塊持續(xù)優(yōu)化，功能實(shí)用性進(jìn)一步增強(qiáng)。

數(shù)字孿生水位曲線

數(shù)字孿生水位過程線

自2025年5月底工程竣工驗(yàn)收后，海河防潮閘管理處充分利用數(shù)字孿生海河防潮閘的建設(shè)成果，積極開展海河干流防洪排澇和雨洪資源利用工作，科學(xué)有序地承泄上游洪水，有效改善河道水質(zhì)水環(huán)境。截至9月1日，已累計(jì)啟閉閘門54次，泄水1.65億立方米，為保障天津市防洪排澇安全、服務(wù)上合組織天津峰會(huì)成功舉辦發(fā)揮了重要作用。

原標(biāo)題：《人工智能賦能水閘調(diào)度 數(shù)字孿生助推運(yùn)管能力提升》

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