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作者：姜海霞

推進(jìn)中國(guó)式現(xiàn)代化，要把水資源問題考慮進(jìn)去。面對(duì)我們水資源自然稟賦不足、時(shí)空分布不均的客觀狀況，堅(jiān)持以水定城、以水定地、以水定人、以水定產(chǎn)，把水資源作為最大的剛性約束，迫切需要現(xiàn)代科技做好支撐、打好地基。數(shù)字孿生技術(shù)運(yùn)用于水資源管理，是推動(dòng)新時(shí)代水利高質(zhì)量發(fā)展的重要實(shí)施路徑。

水利中的數(shù)字孿生，就是通過在電腦上建構(gòu)一個(gè)與真實(shí)物理流域或單元相同的虛擬世界，精準(zhǔn)模擬真實(shí)世界中水利治理中的一切活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)各類水利治理管理行為的超前仿真推演，支撐水利智慧化決策。當(dāng)前，數(shù)字孿生技術(shù)廣泛應(yīng)用于流域防洪、水資源管理與調(diào)配、水利工程建設(shè)和運(yùn)行管理、河湖管理等方面。以流域?yàn)槔瑪?shù)字孿生流域是以物理流域?yàn)閱卧?、時(shí)空數(shù)據(jù)為底座、數(shù)學(xué)模型為核心、水利知識(shí)為驅(qū)動(dòng)，對(duì)物理流域全要素和水利治理管理活動(dòng)全過程的數(shù)字化映射、智能化模擬，實(shí)現(xiàn)與物理流域同步仿真運(yùn)行、虛實(shí)交互、迭代優(yōu)化。

國(guó)家高度重視數(shù)字孿生技術(shù)在水利方面的運(yùn)用，“十四五”新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)劃明確提出，要推動(dòng)大江大河大湖數(shù)字孿生。水利部也明確指出“十四五”期間智慧水利建設(shè)的重點(diǎn)任務(wù)是構(gòu)建數(shù)字孿生流域。2020年，水利部啟動(dòng)智慧水利先行先試工作，計(jì)劃用2年時(shí)間，在長(zhǎng)江水利委員會(huì)、黃河水利委員會(huì)、太湖流域管理局3個(gè)流域管理機(jī)構(gòu)，浙江省、福建省、廣東省、貴州省、寧夏回族自治區(qū)5個(gè)省級(jí)水利部門，深圳市、寧波市、蘇州市3個(gè)市級(jí)水利部門，開展實(shí)施36項(xiàng)先行先試任務(wù)；近期，又向社會(huì)推薦了47個(gè)數(shù)字孿生流域建設(shè)先行先試應(yīng)用案例，充分展現(xiàn)了數(shù)字孿生技術(shù)在水利領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)的諸多應(yīng)用。日前，長(zhǎng)江流域全覆蓋水監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)可行性研究報(bào)告獲批，是我國(guó)首個(gè)批復(fù)立項(xiàng)的數(shù)字孿生流域建設(shè)重大項(xiàng)目。這些數(shù)字孿生項(xiàng)目的實(shí)施，賦能流域水資源管理，具有很好的實(shí)踐價(jià)值，表現(xiàn)在以下方面。

一是以數(shù)字技術(shù)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)治理的智慧實(shí)踐。完整、準(zhǔn)確、全面貫徹新發(fā)展理念，必須堅(jiān)持系統(tǒng)觀念，加強(qiáng)前瞻性思考、全局性謀劃、戰(zhàn)略性布局、整體性推進(jìn)。數(shù)字孿生流域堅(jiān)持流域系統(tǒng)觀念、堅(jiān)持全流域“一盤棋”，實(shí)現(xiàn)流域統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一調(diào)度、統(tǒng)一治理、統(tǒng)一管理。數(shù)字孿生流域的提出，將數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)的單位從單個(gè)水利工程拓展至大型水利工程群、從單個(gè)河段拓展至整個(gè)流域，將預(yù)測(cè)的時(shí)程單位從時(shí)、日拓展至周、月、季度等遠(yuǎn)景情況，將預(yù)警的數(shù)據(jù)從一次險(xiǎn)情、某個(gè)區(qū)域拓展至幾十年內(nèi)、全國(guó)范圍的避險(xiǎn)方案，是運(yùn)用系統(tǒng)思維和數(shù)字技術(shù)方法解決水利難題的智慧實(shí)踐。

二是以孿生技術(shù)帶動(dòng)突破水利關(guān)鍵技術(shù)的科學(xué)實(shí)踐。數(shù)字孿生流域是現(xiàn)代信息技術(shù)與傳統(tǒng)水利學(xué)科交叉的典型案例，通過與現(xiàn)實(shí)物理流域?qū)崟r(shí)同步仿真運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)對(duì)物理流域?qū)崟r(shí)監(jiān)控、發(fā)現(xiàn)問題、優(yōu)化調(diào)度，最終達(dá)到風(fēng)險(xiǎn)提前發(fā)現(xiàn)、預(yù)警提前發(fā)布、方案提前制定、措施提前實(shí)施，確保水利決策精準(zhǔn)安全有效。數(shù)字孿生流域的建設(shè)與發(fā)展，帶來了算據(jù)、算法、算力方面的龐大需求，將帶動(dòng)完成水利行業(yè)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)、安全監(jiān)控、智能決策等領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)的重點(diǎn)突破，推動(dòng)構(gòu)建具有預(yù)報(bào)、預(yù)警、預(yù)演、預(yù)案功能的數(shù)字孿生水利體系。

三是以海量數(shù)據(jù)推動(dòng)水安全保障的民生實(shí)踐。“民生為上，治水為要”，水利事關(guān)人民福祉。保障國(guó)家水安全，需要提升水旱災(zāi)害防御能力、水資源節(jié)約集約利用能力、水資源優(yōu)化配置能力和生態(tài)保護(hù)治理能力。這四種能力的基礎(chǔ)是海量數(shù)據(jù)，數(shù)字孿生流域數(shù)字化的新系統(tǒng)、新裝備、新架構(gòu)，為水利決策提供足夠的數(shù)據(jù)支撐，是“千里眼” “順風(fēng)耳”。數(shù)據(jù)時(shí)代，數(shù)據(jù)成為關(guān)鍵生產(chǎn)要素和重要戰(zhàn)略資源，數(shù)字孿生流域的建設(shè)，也是把發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟(jì)自主權(quán)牢牢掌握在自己手中的重要舉措，幫助更好服務(wù)和融入新發(fā)展格局、推動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展。

四是以信息共享技術(shù)完善社會(huì)治理體系的治理實(shí)踐。黨的二十大報(bào)告強(qiáng)調(diào)：完善社會(huì)治理體系，健全共建共治共享的社會(huì)治理制度，提升社會(huì)治理效能。對(duì)于數(shù)字孿生流域而言，其建設(shè)涉及上下游、左右岸、干支流及地表地下等，量大、面廣，必須推進(jìn)共建共享，形成聯(lián)合建設(shè)、統(tǒng)籌管理、合理調(diào)配的水治理體系。數(shù)字孿生是推進(jìn)業(yè)務(wù)流程優(yōu)化再造、模式重構(gòu)、制度重塑的驅(qū)動(dòng)引擎，是推進(jìn)政府治理體系和治理能力現(xiàn)代化客觀要求。

（作者系河海大學(xué)黨委宣傳部副部長(zhǎng)）