珠科院成熟适用水利科技成果（二）：洪水实时模拟与洪灾动态评估技术（洪水模拟器）

　　编者按：近日，水利部办公厅发布2022年度成熟适用水利科技成果推广清单，珠江水利委员会珠江水利科学研究院“洪水实时模拟与洪灾动态评估技术”等10项科技成果入选，是珠江流域片本次入选成果数量最多的单位。

　　成熟适用水利科技成果推广清单是近年来水利部为深入贯彻落实**关于保障国家水安全重要讲话精神，切实做好成熟适用水利科技成果推广运用，进一步发挥科技对新阶段水利高质量发展的支撑保障作用而形成的一项重要举措。清单于每年初启动征集，每年发布一次，围绕推动新阶段水利高质量发展科技成果的切实需求，面向行业内外征集遴选百项左右成熟适用水利科技成果并在全国范围内推广运用，具有十分重大的行业影响力。2022年，经严格筛选，全国共有106项科技成果入选成熟适用水利科技成果推广清单。

珠科院2022年入选清单成果列表

　　洪水实时模拟与洪灾动态评估技术

　　技术简介：

　　该成果囊括了复杂类型流域洪水通用性水动力模型、高精度建模下洪水高速模拟技术、洪灾动态评估技术、洪水实时模拟与洪灾动态评估平台等4个先进实用模型技术。成果以水文信息、工程信息、方案信息、模型计算结果信息、地理及地物模型信息等作为支撑，通过总控程序构成运行环境，辅以友好的人机界面和人机对话过程，有效地实现信息管理、洪水预报、洪水模拟、洪灾评估、系统设置功能，为防汛应急决策、水工程综合调度等提供技术支撑，进一步提升流域洪灾风险动态识别和预报预警能力。

　　技术指标：

　　1. 速度快：在面积1500 平方公里、30万个网格数量的区域，15天溃漫堤洪水演进过程模拟及洪灾损失评估的计算耗时为14.4分钟，比主流商业软件MIKE计算速度快5-30倍。

　　2. 响应时间短：30万网格的洪水演进计算结果，单帧渲染的系统平均响应时间为0.81秒。

　　3. 成本低：同类国外商业软件一套单价为150-200万元。基于本技术转换为实际部署软件一套单价为50-100万元，可显著节省项目投资。本技术可一次投入，长期使用，投入运行后可使项目运行成本节省约50%。

　　技术特色：

　　1. 自主研发计算引擎：采用珠科院自主研发的洪水风险模拟分析软件，该软件已被国家防总批准进入《重点地区洪水风险图编制项目软件名录》，被水利部科技推广中心列入《雄安新区水资源保障能力技术支撑推荐短名单》。本技术作为核心创新成果获2019年中国大坝工程学会科技进步一等奖。

　　2. 模型适用范围广：可用于感潮河网洪水、沿海风暴潮、堤坝溃决（漫溢）洪水、游荡性河道洪水、山区性河流洪水模拟。

　　3. 模型鲁棒性强，计算稳定性强，精度高。

　　4. 计算速度快：采用显卡GPU负责计算密集型任务处理，通过数以千计的线程并发，显著提升模型计算效率。

　　5. 实时渲染：采用高速渲染方法，实现了边计算、边渲染的洪涝实时分析及动态展示。

　　经典案例：

　　1. 应用于西枝江流域和惠州市惠阳区洪水风险快速分析与评估

　　基于本成果研发了集流域水文模拟、水动力模拟、水量调度、洪灾评估等多功能为一体的计算模型，建立了基于云平台、云架构的西枝江流域实时洪水预报系统和惠州市惠阳区洪灾实时分析及动态展示系统。系统可以根据当前的水情、雨情、工情设置接近实际情况的洪水方案，并借助高性能计算手段，实现洪水淹没和洪灾评估的快速计算分析，自2019年4月上线以来，为惠州市防御“查帕卡”“圆规”“卢碧”等多场台风暴雨引发的洪水提供了可靠精准的洪水过程、淹没区域预报成果，有效支撑了惠州市防洪减灾工作。

惠阳区洪水风险快速分析与评估

　　2. 应用于黄埔区实时洪涝预报预警系统构建

　　基于高性能并行计算的洪水实时模拟技术，支撑黄埔区建成了集监控感知、智能预报、方案预演、智能决策、预警发布为一体的实时洪涝预报预警系统。该系统在洪水实时模拟数值模型研发与集成的基础上，结合无人机航拍VR、二维GIS可视化技术，形成集气象预报-洪涝预报-洪涝模拟-动态展示于一体的洪涝实时预报技术体系并落地应用，为黄埔区实时洪涝预报预警提供了专业化、信息化技术支撑。

黄埔区实时洪涝预报预警系统

　　3.应用于深圳市宝安区洪涝风险图管理系统构建

　　运用本成果并结合自主研发的HydroMPM水动力数值模型软件（已进入国家防总洪水风险图软件名录），进行了深圳市宝安区雨洪潮多重极端遭遇工况下的洪涝风险模拟与评估，摸清了宝安区洪涝风险底数。基于洪涝模拟成果，结合政务云平台研发了宝安区洪涝风险图管理系统，实现了洪涝风险图的云端化管理、便捷化应用及动态化展示，为宝安区防洪排涝应急决策提供了平台支撑。