加快建設數字孿生流域 提升國(guó)家水安(ān)全保障能(néng)力

作(zuò)者：水利部黨組書記、部長(cháng) 李國(guó)英

　　習近平總書記對加快建設科(kē)技(jì )強國(guó)，實現高水平科(kē)技(jì )自立自強作(zuò)出了一系列重大決策部署，強調科(kē)技(jì )創新(xīn)是核心，抓住了科(kē)技(jì )創新(xīn)就抓住了牽動我國(guó)發展全局的牛鼻子，并提出了提升流域設施數字化、網絡化、智能(néng)化水平的明确要求。當前，新(xīn)一輪科(kē)技(jì )革命和産(chǎn)業變革加速演進，新(xīn)興科(kē)技(jì )快速發展，各種新(xīn)技(jì )術新(xīn)應用(yòng)不斷湧現。對表對标習近平總書記重要講話指示批示精(jīng)神，必須錨定全面提升國(guó)家水安(ān)全保障能(néng)力目标，把握世界科(kē)技(jì )發展新(xīn)形勢、新(xīn)趨勢，加強數字孿生、大數據、人工(gōng)智能(néng)等新(xīn)一代信息技(jì )術與水利業務(wù)的深度融合，加快數字孿生流域建設，大力提升流域治理(lǐ)管理(lǐ)的數字化、網絡化、智能(néng)化水平，賦能(néng)推動新(xīn)階段水利高質(zhì)量發展的先進引領力和強勁驅動力。

　　建設數字孿生流域，即以物(wù)理(lǐ)流域為(wèi)單元、時空數據為(wèi)底座、數學(xué)模型為(wèi)核心、水利知識為(wèi)驅動，對物(wù)理(lǐ)流域全要素和水利治理(lǐ)管理(lǐ)全過程進行數字化映射、智能(néng)化模拟，實現與物(wù)理(lǐ)流域同步仿真運行、虛實交互、叠代優化。水利部堅持把建設數字孿生流域作(zuò)為(wèi)推動新(xīn)階段水利高質(zhì)量發展的重要路徑，推動數字孿生流域建設在水利行業全面展開，數字孿生流域建設技(jì )術大綱、技(jì )術導則、共建共享管理(lǐ)辦(bàn)法和水利業務(wù)“四預”（預報預警預演預案）基本技(jì )術要求等系列技(jì )術規範全面建立，全國(guó)七大江河數字孿生流域建設方案編制完成，94項數字孿生流域和數字孿生水利工(gōng)程先行先試工(gōng)作(zuò)啓動實施。

　　在向第二個百年奮鬥目标進軍的新(xīn)征程中(zhōng)，水利部門将深入貫徹落實習近平總書記重要講話指示批示精(jīng)神，按照需求牽引、應用(yòng)至上、數字賦能(néng)、提升能(néng)力的要求，以數字化、網絡化、智能(néng)化為(wèi)主線(xiàn)，以算據、算法、算力建設為(wèi)支撐，以數字化場景、智能(néng)化模拟、精(jīng)準化決策為(wèi)路徑，加快建設、持續完善具(jù)有(yǒu)強大“四預”功能(néng)的數字孿生流域。

　　構建數字化場景。以自然地理(lǐ)、幹支流水系、河道流場、水利工(gōng)程、經濟社會信息等為(wèi)主要内容，對物(wù)理(lǐ)流域進行全要素數字化映射。構建天、空、地一體(tǐ)化水利感知網，優化地面監測，加強遙感監測，推進物(wù)理(lǐ)流域監測系統科(kē)學(xué)建設和高頻乃至在線(xiàn)運行，實現物(wù)理(lǐ)流域與數字流域之間的動态、實時信息交互和深度融合，保持交互的精(jīng)準性、同步性、及時性。構建全國(guó)統一、及時更新(xīn)的數據底闆，對物(wù)理(lǐ)流域産(chǎn)生的不同類型、不同形态、不同來源的數據進行有(yǒu)序組織，為(wèi)水利治理(lǐ)管理(lǐ)提供詳實的基礎底圖。

　　開展智能(néng)化模拟。在數字化場景的基礎上，通過集成耦合多(duō)維多(duō)時空尺度的水利專業模型、智能(néng)分(fēn)析模型、仿真可(kě)視化模型，構建支撐水利業務(wù)全要素“四預”功能(néng)的數字孿生流域模拟仿真平台。深入研究流域自然規律，融合流域多(duō)源信息，升級改造流域産(chǎn)彙流、土壤侵蝕、水沙輸移、水資源調配、工(gōng)程調度等模型，統籌運用(yòng)好基于機理(lǐ)揭示和規律把握的數學(xué)模型，以及基于數理(lǐ)統計和數據挖掘技(jì )術的數學(xué)模型，确保數字孿生流域模拟過程和流域物(wù)理(lǐ)過程實現高保真。建設水利業務(wù)智能(néng)仿真模型，構建水利業務(wù)遙感和視頻人工(gōng)智能(néng)識别模型，實現水利工(gōng)程運行和安(ān)全監測、應急突發水事件等自動化精(jīng)準識别。

　　支撐精(jīng)準化決策。堅持大系統設計、分(fēn)系統建設、模塊化鏈接，構建标準統一、互為(wèi)融通、共享共用(yòng)的水利智能(néng)業務(wù)應用(yòng)系統，全面覆蓋流域防洪抗旱、水資源管理(lǐ)調配等流域治理(lǐ)管理(lǐ)各項業務(wù)應用(yòng)，實現風險提前發現、預警提前發布、方案提前制定、措施提前實施，确保水利決策迅速果斷精(jīng)準有(yǒu)效。一方面，根據預報預警結果，“正向”預演出風險形勢和影響，以在未萌之時、成災之前發現問題、提出對策；另一方面，根據調度目标，“逆向”推演出水利工(gōng)程安(ān)全運行限制條件，制定和優化調度方案，實現預報與調度的動态耦合模拟，進一步提高預案的科(kē)學(xué)性、實用(yòng)性和可(kě)操作(zuò)性，為(wèi)科(kē)學(xué)高效有(yǒu)序應對江河洪水、山(shān)洪災害、漬澇災害、冰淩災害、工(gōng)程災害、幹旱災害、水資源危機、水生态損害等各類水災害事件提供強大科(kē)技(jì )支撐，進一步提升國(guó)家水安(ān)全保障能(néng)力。

文(wén)章來源：光明日報

文(wén)章鏈接：http://www.mwr.gov.cn/xw/slyw/202208/t20220810_1590469.html