为贯彻落实习近平总书记关于防灾减灾救灾重要指示精神和李克强总理对防汛抗旱工作的批示要求，全面落实水利部水旱灾害防御工作部署，着力强化“四预”措施，全力做好2022年长江流域水旱灾害防御工作，6月8日，水利部长江水利委员会组织开展2022年长江防洪调度演练。此次演练假设2022年发生1870年历史特大洪水，基于流域现状条件进行预报调度模拟和推演，沉浸式模拟了长江流域控制性水工程联合调度、长江干流堤防高水位运行、中下游蓄滞洪区分洪运用等关键决策过程，不仅检验了长江委“四预”措施在遭遇大洪水的应对能力，还检验了水工程联合调度运用的协同配合效果。

长江水利委员会水文局作为技术牵头支撑单位，攻坚克难、开拓创新，打造了信息复原与扩容、多源异构信息资源池、CJH模型应用市场、 实时洪水调度知识平台、长江洪水模拟预报引擎、预报调度+数字孪生等六大“硬核利器”，高质量完成全过程水文模拟计算、“四情”（雨情、水情、灾情、险情）重构、调度方案分析制作、系统平台展示及会商汇报等重要任务，有效保障了此次演练圆满完成。

针对历史洪水“四情”数据严重缺失问题，着力打造“信息复原与扩容”利器。利用洪-雨多维度动态逆向还原技术，重构了1870年形势场和“雨-风-湿-温”等多维度天气要素；采用OCR智能识别法复原洪水信息，结合洪水本构关系适配技术，实现历史洪水信息时空多尺度扩容，形成1870年洪水本底。在此基础上运用数字流域的域运算技术，实现病险水库等灾情险情智能诊断再分析，重构现状工况下历史“四情”，为此次推演提供“算据”支撑。

集成水利空间网格高精度DEM、高分辨率河道地形及经济社会数据，融合三峡水库等重点水利工程BIM模型和磁器口、长寿、城陵矶等江段厘米级倾斜摄影数据，创建多源异构空间信息资源池，实现了“宏观、中观、微观”多层数据底板的深度融合。在此基础上构建空天地立体监测体系，实时汇集长江流域3万余站水、雨、工情信息，为“四预”夯实数据底板。

 依托预报调度系统、三峡库区数字孪生等建设，制定了标准化的模型封装、集成技术，形成模型服务开发标准体系，创建了基于资源共建、共管、共享模式的“CJH模型应用市场”。目前纳入该应用市场的模型主要有：新安江模型、API模型、相关图模型等传统模型，一维水动力CJH™模型、江湖分蓄洪区容积自适应洪水模拟模型、洪水概率预报业务化模型、基于渐进决策理论的降雨预报模型等一系列具有自主知识产权的预报模型。“CJH模型应用市场”与通用化、向导式“CJH建模平台”无缝结合，实现了长江全流域洪水模拟预报，为本次演练提供了精准可靠的“算法”保障。

基于实时调度规则库、历史洪水调度案例库，采用知识图谱技术，将预报调度相关的原理、规律、规则、经验、策略、方法等信息结构化，并结合神经网络、支持向量机、深度学习等智能技术，构建形成可累积式发展的实时洪水调度知识平台。根据水文气象预报成果和流域防洪形势分析，基于知识图谱推理方法，智能推荐调度方案集，助力防汛调度智慧决策。

采用预报体系组件式搭建技术，结合流域智适应参数自优化方法，快速构建流域水模拟体系，实现全流域分布式模拟；运用水工程知识图谱调度规则库，实现调度预演实时方案快速生成；创新“江-河-湖-库”联调联算智慧优化技术，实现了多节点、多工程、预报调度复杂互馈关系的联动计算。通过打造“长江洪水模拟预报引擎”，纳入长江流域全河系近1000多套方案，覆盖长江流域111座水工程、400余个水文站，有效支撑流域智慧模拟。

基于“短中长期相结合、水文气象相结合、预报调度相结合、系统开发与应用相结合”技术思路，结合“物理世界变化-监测感知-数据底座更新-孪生场景响应-调度预演-预案生成”数字孪生技术，构建了集“全流域模拟预报”“多要素监视预警”“水工程综合调度预演”“全链条预案生成与管理”为一体的“四预”数字孪生平台。以三峡库区为试点，利用增强现实技术快速预演、反复迭代、自适应优化，实现库区水面线动态预测与效益风险实时评估，为“四预”数字孪生平台建设提供业务化案例。

三峡库区数字孪生案例示意图

磁器口数字孪生案例示意图

此次演练，是长江委水文局继“81.7”、1998、1954、“83.10”洪水推演后，又一次助力完成了1870年洪水防洪调度演练任务。推演不是目的，自我提升才是终极目标，通过参与历史洪水防洪调度演练，不仅让年轻预报员“亲历”了历史大洪水，而且催生出“CJH模型应用市场”、“长江模拟预报引擎”、实时调度知识平台等“御洪硬核利器”，长江防洪预报调度系统亦完成了向“四预”数字孪生平台的迭代升级。

长江委水文局将秉持初心、久久为功，强化“四预”、贯通“四情”，继续深耕长江流域数字孪生业务化建设，为服务治江事业和长江大保护做出新的更大贡献。