2023年2月7日,公司董事长游景玉率领项目技术骨干出席在澳门立法会举行的“挡潮闸仿真结果和防灾减灾的工程进度”报告会,会议由运输工务司司长罗立文、公共建设局长林炜浩、公建局区域合作及大型建设处长黄光裕、国家仿真控制工程技术研究中心主任游景玉及亚洲仿真控制系统工程(珠海)有限公司副总经理高文杰等主持,多位议员出席,还有本地媒体记者。亚仿公司李文(国家中心副主任)、吴聪(展示部总经理)出席了会议全程。
高文杰代表亚仿公司做了“澳门内港挡潮闸工程实时数字仿真验证项目结论报告”,报告主要内容如下:
鉴于内港挡潮闸具有重大民生意义,澳门特区政府在工程可行性研究的基础上,于2020年提出对挡潮闸的实时数字仿真验证要求,应用现代技术,验证挡潮闸在各种极端天气条件下的挡潮排涝能力和对周边影响。
仿真技术是解决巨复杂、巨大系统问题的科学技术手段,它通过充分了解、分析、熟悉被仿真的对象和系统,建立仿真模型,把对象数字化,形成被仿真对象的虚拟数字孪生体,在仿真与验证平台支撑下,通过仿真虚拟体,把对象置于各种工况、可控条件下,进行反复试验,实现对挡潮闸这种复杂系统的全方位研究分析和验证。
本项目的验证内容包括:在现有地形和堤围加高后地形条件下,在天鸽、山竹、3.85米潮位工况和更加极端工况等天气条件下,验证挡潮闸建成后对澳门内港的挡潮排涝能力、对周边陆地和水域的影响、对内港潮位站及澳门水道桥梁等水工建筑的影响、对新城填海区的影响、挡潮闸操控及调度能力、挡潮闸应急船闸通航安全、全澳堤围是否达标等任务。
整个项目分为总体设计、数字仿真模型设计及仿真验证设计三个阶段, 项目组于2021年3月17日提交验证报告。期间澳门提出加高堤围等新验证需求,项目组于2021年6月21日提交第二阶段验证报告。
自主知识产权的、强大功能的仿真验证支撑平台是完成项目的根本保证。仿真支撑平台是各个模型的调度枢纽,它控制着所有模型的调度与执行,它支撑了仿真系统设计、分调、联调,支撑可视化的数字记录与分析,支撑了多地形、多任务工况、多初始条件、多运算方案的快速比较、分析与修改。仿真验证控制台作为实时仿真验证系统的调度中心和人机交互接口,有效支撑起不同模型之间的协同化运作。
本次仿真研究通过3D数字建模,建立了挡潮闸与周边环境的数字虚拟体,虚拟3D模型涉及的对象包括海洋、河道、填海区、堤围、桥梁、挡潮闸、应急船舶、陆地以及周边建筑物,包括现状地形和加高后地形,依据验证的需求,细分为八种验证地形。
本次仿真研究建立了被研究对象的水利工程数学模型,包括天文潮、台风、降雨、水动力、波浪、径流等极端天气现象的数学模型;建立了操控模型,包括挡潮闸闸体及泵站、应急船、中珠联围水闸联合调度等系统,并将所有模型按照实际物理过程的逻辑关系和时间关系联系在一起,形成综合的系统仿真模型。
本次仿真研究,以天鸽和山竹两次超强台风的实测数据作标准,通过重演天鸽、山竹台风的仿真结果与实测资料的对比,说明了实时数字仿真模型系统可用、可信,精度符合要求。
本项目依据验证的需求,共设计了25项验证任务、8种地形、22种工况,进行了近400次仿真实验与测试。
根据仿真结果显示,挡潮闸在“天鸽”、“山竹”、3.85米潮位工况等极端天气条件下,可以挡住闸外潮水而保护了内港,但对周边地区没有保护作用,要解决整个澳门的水浸问题,还应有相应措施,如加高堤围等。
本项目的实施过程构建了数字化的澳门及周边水域、排水管网、水工建筑的数字虚拟体,建立了强大的支撑仿真与验证的平台,提供了一个可以用来反复研究的平台,为澳门讨论应急风险和数字澳门打了基础。同时,本项目从总体设计、理论依据、建模方法、验证方法、数据处理、3D建模、多种可视化能力等方面,都达到世界仿真验证工程的国际先进水平。
亚仿集团
2023年02月8日