في 30 ثانية فقط، يُنجز نموذج "GAST" المحلي للتحكم في الفيضانات، الذي طوره فريق من جامعة شيآن للتكنولوجيا، التنبؤ بالفيضانات لأكثر من 3 ملايين وحدة حسابية – وهو إنجاز لم يعد حكرًا على الحواسيب العملاقة. مع تفاقم تغير المناخ العالمي، تزداد حدة هطول الأمطار الغزيرة قصيرة المدى، مما يرفع مخاطر الفيضانات الحضرية. المشاكل الثلاث الرئيسية للنماذج التقليدية – "عدم الدقة، وعدم الشمولية، وعدم السرعة" – يتم حلها تدريجيًا بواسطة هذا "القلب الصيني" المتمتع بحقوق ملكية فكرية مستقلة تمامًا.

مأزق "المشاكل الثلاث" في التحكم بالفيضانات الحضرية

في كل موسم فيضانات، تشكل الفيضانات الحضرية مصدر قلق دائم للمسؤولين. أين توجد نقاط تجمع المياه؟ ما عمق المياه؟ كم من الوقت يستغرق انحسار المياه؟ الإجابات على هذه الأسئلة تحدد بشكل مباشر نجاح أو فشل قرارات التحكم في الفيضانات.

ومع ذلك، تواجه نماذج التنبؤ التقليدية بالفيضانات ثلاثة عقبات رئيسية منذ فترة طويلة:

"عدم الدقة" – انحراف كبير في التنبؤ بمواقع وأعماق تجمع المياه في التضاريس المعقدة، مما يجعل أساس اتخاذ القرار غير موثوق؛

"عدم الشمولية" – انفصال عمليات الجريان السطحي، وتصريف شبكات الأنابيب، وتدفق الأنهار، والفيضانات الحضرية عن بعضها البعض، مما يمنع تكوين صورة كاملة؛

"عدم السرعة" – غالبًا ما تستغرق المحاكاة عالية الدقة عشرات الساعات، وعندما تظهر النتائج، يكون الفيضان قد انحسر بالفعل.

من الضروري تطوير نموذج تنبؤ عالي الأداء للفيضانات يكون مستقلاً ومسيطرًا عليه.

الاختراقات الأساسية الثلاثة لنموذج GAST

بعد أكثر من عقد من البحث والتطوير، نجح فريق أبحاث المحاكاة المائية وإدارة الكوارث في جامعة شيآن للتكنولوجيا في تطوير نموذج تسريع بطاقة الرسوميات للمياه السطحية وعمليات النقل المصاحبة لها (نموذج GAST) المتمتع بحقوق ملكية فكرية مستقلة تمامًا. في 4 يونيو 2026، تم الكشف عن النموذج رسميًا في الندوة الوطنية حول نتائج خرائط مخاطر الفيضانات، ليشكل "حاجزًا تكنولوجيًا" للتحكم في الفيضانات لأكثر من مائة مدينة في جميع أنحاء الصين.

خوارزمية عالية الدقة ومستقرة، مع هامش خطأ أقل من 15%

يحقق نموذج GAST اختراقًا جوهريًا على مستوى الخوارزمية. بالمقارنة مع البيانات المقاسة، يقل هامش الخطأ في محاكاة المعلمات الهيدروديناميكية عن 15% – مما يعني أن دقة التنبؤ بالمعلمات الرئيسية مثل مواقع تجمع المياه، والأعماق، وسرعات التدفق قد وصلت إلى مستوى قابل للتطبيق الهندسي، مما يوفر دعمًا موثوقًا للبيانات لقرارات التحكم في الفيضانات.

الاقتران الكامل لجميع العناصر والعمليات، نموذج واحد يغطي جميع السيناريوهات

أكبر عيب في النماذج التقليدية هو "العمل المنعزل" – فالمياه السطحية منفصلة، وشبكات الأنابيب منفصلة، والأنهار منفصلة. كسر نموذج GAST هذا الحاجز، محققًا تغطية كاملة لسلسلة "هطول الأمطار من السماء – الجريان السطحي – تصريف شبكات الأنابيب – تدفق الأنهار – الفيضانات الحضرية". نموذج واحد يربط جميع السيناريوهات، مما يجعل "أسباب ونتائج" الفيضانات الحضرية واضحة في لمحة.

تسريع GPU + تمكين AI، تقليص وقت الحساب من ساعات إلى دقائق

هذا هو الاختراق الأكثر إثارة للإعجاب في نموذج GAST. في منطقة تشينهان الجديدة بغرب شيآن بمقاطعة شنشي، تبلغ مساحة تغطية النموذج 302 كيلومترًا مربعًا، مع أكثر من 3.68 مليون وحدة حسابية – ومع ذلك، فإن إكمال التنبؤ بالفيضانات يستغرق 30 ثانية فقط. تم تقليص وقت الحساب من عشرات الساعات في النماذج التقليدية إلى دقائق أو حتى ثوانٍ، مما يحول "معرفة الفيضان قبل هطول المطر" من حلم إلى حقيقة.

حقوق ملكية فكرية صينية مستقلة تمامًا، والقضاء التام على الاعتماد على الخارج

لا تكمن القيمة الأساسية لنموذج GAST في مؤشراته التقنية فحسب، بل في كونه مستقلاً ومسيطرًا عليه. يلتزم النموذج بالابتكار المستقل في التقنيات الأساسية، وقد تم إدراجه في مكتبة نماذج المياه المتخصصة لمنصة التوأم الرقمي التابعة لوزارة الموارد المائية. وهذا يعني أن مجال التنبؤ بالفيضانات الحضرية في الصين قد تخلص تمامًا من الاعتماد على البرامج الأجنبية، وأصبح لديه "دماغ تحكم في الفيضانات" خاص به.

من "الاختناق" إلى "الثقة"، يمثل ظهور نموذج GAST دخول الصين في مرحلة جديدة من الابتكار المستقل في مجال محاكاة ومكافحة الكوارث المائية الحضرية.

من أكثر من مائة مدينة إلى شبكة المياه الوطنية الصينية

يدعم نموذج GAST حاليًا مشاريع التحكم في الفيضانات في أكثر من مائة مدينة صينية، وتتوسع سيناريوهات تطبيقه بسرعة:

القيادة الطارئة للتحكم في الفيضانات الحضرية: يتيح التنبؤ في غضون دقائق لصانعي القرار التنبؤ بدقة بنقاط تجمع المياه وأعماقها قبل هطول الأمطار الغزيرة، ونشر قوات الصرف مسبقًا، وتحويل "الاستجابة السلبية" إلى "دفاع نشط".

نظام التوأم الرقمي للموارد المائية: تم إدراج نموذج GAST في مكتبة النماذج المتخصصة لمنصة التوأم الرقمي التابعة لوزارة الموارد المائية، وهو يندمج بعمق في بناء شبكة المياه الوطنية. في أنظمة التوأم الرقمي الحضرية، سيصبح "محرك الحوسبة" لمحاكاة العملية الكاملة لـ "هطول الأمطار – الجريان السطحي – تجمع المياه – انحسار المياه".

تقييم بناء المدن الإسفنجية: يمكن للنموذج تقييم كمي لتأثير تقليل الفيضانات الحضرية لمختلف مرافق المدن الإسفنجية، مما يوفر أساسًا علميًا لتخطيط المدن الإسفنجية.

مع التوجه نحو "الخطة الخمسية الخامسة عشرة"، سيواصل نموذج GAST، بصفته "قلبًا صينيًا" أكثر دقة وكفاءة، حماية سلامة الأنهار والبحيرات وسلامة الناس.