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編者按：信息時代必須充分利用新一代信息技術賦能水利治理管理活動，以流域為單元治水管水決定了智慧水利必須以數字孿生流域為核心。12月23日，水利部召開推進數字孿生流域建設工作會議，李國英部長立足新階段水利高質量發展全局，全面系統深入闡述了為什麼要建設數字孿生流域、怎樣建設數字孿生流域、如何保障推進數字孿生流域建設等重大問題，為當前和今後一個時期全國水利系統推進數字孿生流域建設提供了行動指南。
推進數字孿生流域建設是建設網絡強國、數字中國、智慧社會的應有之義，是推進新階段水利高質量發展的重要舉措，更是強化流域治理管理最重要的支撐。本報記者為此專訪水利部網絡安全與信息化領導小組辦公室主任蔡陽，就智慧水利工作要點進行解讀，同時邀請廣大水利職工圍繞水利工程數字孿生平臺建設展開熱議，敬請關注。
需求牽引 應用至上 加快推進數字孿生流域建設
——水利部網信辦主任蔡陽解讀智慧水利建設要點
□本報記者 周妍 魏曉雯
問：2021年，是“十四五”智慧水利建設的開局之年，在頂層謀劃上，水利部開展了哪些工作？各流域各地取得了哪些探索經驗？
編制出臺頂層設計系列文件，開展涉及全局的技術性規範文件編制，高位推動數字孿生流域建設工作。目前，第一批智慧水利先行先試在技術和業務深度融合方面取得寶貴經驗，流域防洪“四預”和數字孿生得到探索。
蔡陽：在頂層謀劃上水利部開展的工作主要包括三方面：一是編制出臺了頂層設計系列文件。按照水利部黨組“三對標、一規劃”的部署，水利部網信辦組織編制了推進智慧水利建設的系列文件，包括《智慧水利建設頂層設計》《“十四五”智慧水利建設規劃》《關於大力推進智慧水利建設的指導意見》《“十四五”期間推進智慧水利建設實施方案》，四個文件明確了推進智慧水利建設的路線圖、時間表、任務書、責任單，為下階段大力推進智慧水利建設奠定了堅實基礎。
二是開展涉及全局的技術性規範文件編制。考慮到數字孿生流域建設是智慧水利建設的核心和關鍵，數字孿生水利工程是數字孿生流域的重要組成部分，是智慧水利建設的突破點，預報、預警、預演、預案（“四預”）是智慧水利建設的重點功能，各級水利部門和單位亟需統一思想認識，按照水利部的部署，水利部網信辦組織編制《數字孿生流域建設技術大綱》《數字孿生水利工程建設技術導則》《水利業務“四預”功能基本技術要求》等技術性規範文件，為各級水利部門的智慧水利建設提供基本技術遵循。
三是高位推動數字孿生流域建設工作。水利部部長李國英親自謀劃、親自部署，出席推進數字孿生流域建設工作會議並講話，強調各級水利部門要把數字孿生流域建設列入重要議事日程，明確任務分工、時間節點，實行清單管理、挂圖作戰，加強督促檢查和考核，確保各項任務按時保質完成，積極推動新階段水利高質量發展。副部長劉偉平2021年10月帶隊赴南昌、合肥、蚌埠等地調研，調研VR、人工智慧、大數據、智慧製造等新一代信息技術最新進展及水利應用情況。
各流域各地取得的探索經驗主要包括兩方面：一是第一批智慧水利先行先試在技術和業務深度融合方面取得寶貴經驗。從2020年3月開始，按照《水利部關於開展智慧水利先行先試工作的通知》，長江委、黃委、太湖局等流域機構，浙江、福建、廣東、貴州、寧夏等省（自治區），深圳、寧波、蘇州等地市，共11家單位開展了36項任務的先行先試，形成了一批優秀案例，在監測設備、數據資源、業務系統、制度辦法、標準編制等方面取得了一批成果，為智慧水利建設積累了寶貴經驗。
二是流域防洪“四預”和數字孿生得到探索。水利部信息中心開展流域防洪“四預”試點，初步構建了長江上中游及漢江、黃河中下游、淮河上中游、漳衛河等預演體系。淮委在淮河干流王家壩至正陽關河段開展了流域防洪“四預”研究，江蘇省啟動數字太湖建設，山東省水利廳投資2.5億元在小清河流域試點開展數字孿生流域建設，河南省謀劃開展數字孿生賈魯河建設，海南省謀劃開展數字孿生萬泉河建設。
問：“十四五”期間建成的智慧水利體系1.0版將融入哪些平臺建設理念？分為哪些層級，實現哪些功能？
智慧水利建設特別是數字孿生流域建設，在理念方面要堅持系統觀念和應用思維，並按照急用先建原則推進。在建設層級方面，按照“三級部署、多級應用”的方式佈局，實現成果共享，避免重復建設。
蔡陽：智慧水利建設特別是數字孿生流域建設，在理念方面要堅持系統觀念和應用思維，並按照急用先建原則推進。
系統觀念要求大系統設計、分系統建設、模塊化鏈結，大系統設計就是構建層次清晰、結構穩定、標準統一的總體框架；分系統建設就是分業務、分專業開展各項業務應用系統的建設；模塊化鏈結就是形成標準統一、模塊鏈結、互為融通、共享共用的技術體系，確保各業務系統能鏈結形成智慧水利的大系統大平臺。
應用思維要求需求牽引、應用至上，智慧水利建設的各項系統在充分考慮用戶的需求和技術實際的基礎上，通過應用不斷迭代優化完善。要深入分析水利業務的目標流程功能等需求，開展應用系統的規劃設計建設管理，同時也要堅持應用至上，業務部門要做好需求分析、業務應用等工作，善用數字孿生流域和業務系統開展水利治理管理和決策，信息技術部門要提供技術支持確保系統管用、好用、實用。
急用先建要求突出重點、先行先試，主要是“十四五”期間先突出流域防洪、水資源管理與調配等重點業務領域，在重點防洪地區實現流域防洪“四預”，在跨流域重大引調水工程、跨省重點河湖基本實現水資源管理與調配“四預”。同時，開展數字孿生流域先行先試，選取重點地區、重點河流河段、重點水利工程，集中力量突破關鍵的技術、制度、標準等方面的挑戰。
在建設層級方面，主要按照“三級部署、多級應用”的方式佈局。智慧水利建設按照水利部本級、流域管理機構和省級水利部門三級建設，統籌安排、協同建設，並實現成果共享，避免重復建設。此外，工程管理單位也要按照要求和標準開展節點建設、共享和應用。
在實現功能方面，主要落腳在“四預”上。預報方面，要實現各類水安全要素進行預測預報，實現短期預報、長期預測、長期展望。預警方面，要完善水利業務預警發佈機制，及時把風險預警信息直達工作一線。預演方面，要實時分析水利工作面臨的風險形勢，模擬倣真預演水利調度方案。預案方面，滾動調整風險應對措施，制定工程運行和優化調度方案。“四預”功能的每一項功能都是複雜高級的，需要多項基礎功能的支撐，這也就意味著我們要做好“四預”，必然要做的還有數據採集、匯聚、傳輸這些基礎工作，以及網絡安全和標準規範等保障工作，確保“四預”的有效實現。
問：圍繞智慧水利建設的核心和關鍵數字孿生流域建設，水利部將如何做好2022年工作？
一是水利部、流域管理機構、各省級水行政主管部門選取試點開展數字孿生流域或數字孿生水利工程先行先試。二是夯實數字孿生平臺。三是強化“四預”功能，升級擴展全國水利一張圖。四是完善制度標準體系，儘快出臺一批涉及全局性的急用標準。
蔡陽：一是開展先行先試。水利部選取小浪底、丹江口、尼爾基、三峽、南水北調等11個水利工程開展數字孿生水利工程先行先試；各流域管理機構至少選取一條河流開展數字孿生流域先行先試，各省級水行政主管部門至少選取一條河流或一個水利工程開展數字孿生流域或數字孿生水利工程先行先試。水利部建立健全先行先試工作機制，實施臺賬管理，加強指導和跟蹤檢查，開展成效評估，加大成果推廣，為全面推進積累經驗。
二是夯實數字孿生平臺。打造數據底板，升級擴展全國水利一張圖，增加優於30米的全國數字地形和局部地區立體測圖數據，更新發佈2022版高分遙感影像，更新水庫、水閘、堤防、蓄滯洪區等水利工程基礎數據，實時接入水雨情、工情、墑情、取水等水利監測數據，擴展經濟社會等跨行業數據，支撐數字化映射。升級改造水利模型，構建耦合氣象、水文、水動力學的網格化、分佈式、精細化的“降水-産流-匯流-演進”流域模型，開展洪水預報模型的植被、土壤類型、地形等下墊面數據更新和參數率定，擴展河湖遙感智慧識別模型庫、提高識別精度，開發重點河段和區域可視化預演模型，支撐智慧化模擬。探索知識平臺，構建覆蓋法律法規、行業標準、水利對象匯流關係及洪水傳播時間等信息的通用水利知識圖譜，推動構建知識平臺，服務精準化決策。
三是強化“四預”功能。推進以流域為單元的“降雨-産流-匯流-演進”全鏈條水文集合預報和洪水風險預警，推進水工程防災聯合調度系統立項建設；優化防汛會商流程，協同各流域管理機構按照“四預”支撐防汛會商。對地下水超採通報、河湖清“四亂”、水資源剛性約束制度實施、華北河湖復蘇、生態流量保障等工作提供水資源監測評價數據服務。積極推動其他N項業務應用建設。
四是完善制度標準體系。強化制度保障，制定數字孿生流域建設和運行管理等相關辦法。補充完善數據底板、水利模型、可視化模型、“四預”功能等相關標準，儘快出臺《數字孿生流域建設技術大綱》《數字孿生水利工程建設技術導則》《水利業務“四預”功能基本技術要求》等一批涉及全局性的急用標準。
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