“黑科技”上岗，“大模型”助攻！宝安洪涝防御提“数”增“智”

近年来，愈发“任性”的天气时刻考验着城市“韧性”。2024年，深圳经历了近20年最长的前汛期降雨集中期；持续6个多月的汛期中，各区平均雨量纷纷突破1000毫米大关。尽管防洪防汛的压力更大，但宝安区的居民们却发现以往恼人的内涝积水问题有了明显好转。

“我们这个小区比较老，以前几乎逢雨必淹，近两年明显感觉雨天的积水变少了。”家住沙井街道共和社区的居民张先生说道。

另一名在松岗街道打工的小林也有同样的感受。“过去一旦遇到大雨，厂区门口就会积水，现在基本不用蹚水进出啦。”

内涝问题的明显改善，一方面得益于宝安近年来对水环境整治的持续投入，更加完善的排涝系统、功能完备的湿地公园，让城区具有了更强的蓄水和调节能力。更为重要的是，先进科技与技术的深度融合与应用，让雨情汛情的及时感知、精准预测成为可能，推动了宝安洪涝防御以“迅”应“汛”、以“数”提速。

今年，宝安区水务局以低洼易涝、人口密集的沙井河、排涝河流域为切入点，率先完成全市首个数字孪生流域试点建设，探索引入测雨雷达“神器”确保前端数据更准确，开发“水文-水动力模型”确保应急预案更科学，打造“数字孪生流域”确保动态水情更清晰，通过“天空地”立体监测手段筑牢雨水情监测预报“三道防线”，大幅增强预报、预警、预演、预案于能力，为洪涝防御装上更聪明的“智慧脑”，打出更充足的“提前量”，助力城市运行更安全、更有序、更智慧、更高效。

测雨有“神器”——“黑科技”提前6小时“吹哨”

在宝安区长流陂水库，一个形状似头盔的白色装置正实时“观察”着大气中发生的微妙变化，当捕捉到空中的雨情“信号”时，便会第一时间为城区拉响降水防汛警报。

如同24小时“在岗”的雨水情监测“哨兵”，这座由宝安区水务局量身打造的机械式水利测雨雷达，成为巩固防洪防涝“第一道防线”的利器。

前瞻、及时、精准的雨水情监测预报信息，是打赢现代防汛战的首要环节和重要条件。作为高密度城区，宝安部分低洼易涝区域长期以来给群众生产生活带来诸多不便，其中沙井河-排涝河流域更是每年汛期的重点洪涝风险区。

迎难而上、重点攻克，宝安区将沙井河-排涝河流域作为突破口，积极引入新技术、新方法，让短临暴雨“有迹可循”，洪涝防范“有据可依”，为破解局地暴雨洪涝问题探寻出新路径。

“针对中小河流降水预见期不足等问题，我们采用了专门设计的X波段测量降水小雷达，同步开发城市降水观测模式及降水量估测算法，及时、准确掌握降水这个关键变量。”宝安区水务局工作人员介绍称，与气象部门提供的小时级1公里网格数据相比，测雨雷达提供了更加精准的降雨格点预报数据，分辨率提升到了5分钟75米，有效提升了降水监测的时空分辨率与预警实时性。

从监测“落地雨”到“云中雨”，在提升降雨预测的时效方面，宝安这一“黑科技”功不可没。

在60公里半径内，宝安“测雨雷达+预警应用”的组合可对未来6小时降雨过程进行预报，其中2小时预见期内逐分钟降雨预报命中率85%以上，面雨量预报精度80%以上，显著延长洪涝预见期、提高预报精准度，填补了软硬件一体化的城市洪涝预报预警系统的技术空白。

“这意味着我们可以更有针对性、更加灵活地进行雨情监测和风险评估，特别是对于高密度、高风险区域，能够更早、更快、更准地发出预警，为居民和其他相关部门争取充足时间，减少因洪涝灾害造成的经济损失和社会影响。”该工作人员补充道。

看水“一张屏”——高精度数据底板筑牢“三道防线”

暴雨来临，河道与多个水文站的水位快速上涨。大屏幕上，宝安沙井河-排涝河流域的河道、楼宇、厂房、泵站等实体被原样“复制”，形成立体动态的“虚拟流域”，工作人员可随时快速获取详细信息与最新数据，作出高效科学的防汛决策。

在现代化防汛战中，数字孪生流域正发挥出越来越重要的作用。作为深圳市首个数字孪生流域试点项目，数字孪生沙井河-排涝河工程在已有信息化基础设施和已建应用系统的基础上，综合应用物联网、大数据、云计算等新一代信息技术，建成了物理空间与数字空间互馈的数字孪生水利工程体系，支撑沙井河-排涝河片区水利工程调度运行。

数字孪生流域的基础，是流域物理与水利数据构成的“数据底板”，而小流域数字化场景的精细化搭建，对数据数量、质量具有更加严苛的要求。

“项目攻克了数字高程数据融合、遥感影像融合、水体动态渲染与标绘、高精度三维建模等技术难题，能够在不同分辨率等级和视角下，对同一场景进行不同精细程度的细节展示，实现实时显示和交互。”宝安区水务局相关工作人员表示。

一个个被“搬”上大屏幕的水利工程与城市建筑，组建成微缩版的虚拟流域。在此基础上，宝安区耦合坡地水文模型、城市暴雨径流模型等构建精细化产汇流模型，实现对小尺度区域的精细化暴雨洪涝预报模拟，基于可视化示踪技术实现沙井河、排涝河片区洪水演进、洪水淹没和工程调度运用的三维动态呈现，为城市区域防洪排涝、防汛应急等提供了关键必要的参考信息。

在全景式数字孪生平台上，沙井河-排涝河流域变得可视、可感、可知，进而实现“一屏看水”、“一屏管水”。特别是当汛期来临时，宝安以水利测雨雷达监测数据为基础，将雷达回波、雷达反演降雨强度和降雨与预报成果，在地图进行可视化呈现，在数字孪生平台进行推演，从降水预测、雨量监测到洪水预报打造了城市雨水情监测的“三道防线”。

“大模型”赋能——小流域综合治理装上“智慧大脑”

告别机械运作，步入数字时代，宝安防洪排涝体系开启了新一轮的迭代升级，而算法模型正成为其中的关键变量。

聚焦高密度小流域治理的特点与难点，宝安以沙井河-排涝河流域为样本，自主研发水文-水动力模型，通过构建多源空间信息融合的水文预报系统、暴雨洪涝全要素的精细化预报模拟体系等，为城市洪涝预报、预警、预演、预案“四预”系统建设提供技术支撑。

结合雷达“哨兵”的降雨预报和水文—水动力模型的数据驱动，宝安创新打造河湖智慧监管系统（沙井河与排涝河流域），构建了以“四预”为核心能力的全链条智慧水利体系，赋能流域治理从传统“人治”向高效“智治”转变。

围绕水环境综合治理，宝安区河湖智慧监管系统基于实时水文水质监测、水质机理模型与水质在线推演技术，建设面源污染负荷、管网污染物扩散、河道污染物扩散模拟预报计算体系，及时识别片区内水环境异常、风险及问题。

面对高密度城区的洪涝挑战，该系统通过实时接入雨水情监测的“三道防线”与工程运行监测信息，实现对水利要素的科学感知；借助模型预警服务，对关注点位的风险对象进行预报预警。对于特定的调度场景，系统还能进行全过程的模拟预演，依据评价指标体系对比分析调度效果，为调度指令的下发提供科学依据，从而形成高密度城区防洪防涝“四预”业务的完整闭环。

“和现有的预报方法相比，该系统洪涝演进的精度可提高10%，依据闸泵开度建议可节省能源10%以上。”工作人员表示，目前，宝安已成功应对19场暴雨检验，多次及时准确发出洪涝预报、河道水位预警、内涝积水预警等，确保了洪涝风险的及时把控与科学应对，为宝安区水安全保障工作提供了强有力的支持。

接下来，宝安区水务局将不断加强河流治理与数字技术的深度融合，以流域为单元提升水情测报和智能调度能力，以点带面逐步深化片区河湖智慧治理管理，持续加快现代化雨水情监测与预报体系的建设步伐，走出高密度城区小流域治理的“数智化”新路径。

编辑 秦天 审读 刘彦 二审 王雯 三审 陈晨