数字技术赋能水利建设和发展

数据技术赋能水利工程与发展(经济发展新方位)

水利枢纽、河堤堤防、蓄滞洪区等55类1600多万个水利工程目标信息内容连动升级，动态性聚集业务流程管理数据信息26.2万件，专线运输获得高分数、网络资源、自然环境等一系列23颗国内遥感卫星影象网络资源……数据技术赋能水利工程与发展，长江黄河、国家水网、水利水电工程全部纳入管理方法，治理供水的信息化、数字化、智能化系统水平不断提升。

在今年的，中国水利部数字孪生平台基本建成，七大江河数字孪生技术河段基本建设陆续执行，数字孪生技术水利工程制度框架初步形成，94项数字孪生技术河段基本建设体制机制创新每日任务进到收尾阶段，数字孪生技术水利工程稳定发展并取得阶段性成效。

数字化赋能，治理供水更智慧

什么叫数字孪生技术水利工程？“简单说，就是指应用云计算技术、大数据技术、人工智能技术、虚拟现实技术等新一代信息技术，收集全量数据，完成江河水库、水系基本建设、工程项目生产调度等可视化分析，然后进行智能化系统仿真模拟和创新性演练。”中国水利部信息中心主任蔡阳表述。

——数字化赋能，治理更智慧。

在今年的4月底，我国首个数字孪生技术河段基本建设重点项目——长江中下游全面覆盖水视频监控系统基本建设项目开工建设。项目建成后，监测中心网将遮盖3791个横断面和几万个规模以上企业取水口，短视频监控管理体系能够覆盖160座分区规划水利水电工程、96个重要防洪连接点、28个重要采沙江段，助推不断推动长江大保护。

蔡阳详细介绍，当然水质带入到数字空间里，整体规划、设计方案、调度方案，和未来可能出现的情况都可以超前的演练，为开展防汛防台、水资源保护与配制提供全方位决策。

——智慧管理系统，自来水更聚合。

座落在四川盆地里的都江堰市灌溉工程灌排交错，确保采水自来水。“以往，因精确测量精度不高、标准不一，灌溉工程用水效率有待加强。”四川省都江堰水利发展核心科信处长雷刚详细介绍，灌溉工程因渠因势，组装优秀计量设施，打造出15款规范化量水秤。几百米宽的主干渠水位线高、波浪纹大，组装侧扫雷达探测量水秤；几米宽的支渠和斗渠，水流量小，配备触碰水位线计量检定水秤。水流量、水位线等相关信息动态测量，用多少水，直接放多少水，量水称量出搞清楚账。

大中型灌区是保障粮食安全的重要基础设施。物联网技术、人工智能技术、5G等现代科技遮盖田间地里，供、输、配、灌、排更加智能，农业用水安全有保障。中国水利部全面开展48处数字孪生技术灌溉工程基本建设。

数字孪生技术河段、数字孪生技术水系、数字孪生技术工程等基本建设不断深化。广东省、浙江等第一批省部级水系示范区，安徽省、甘肃等第二批省部级水系示范区及其南水北调运行数字孪生技术水系基本建设；三峡、小浪底等11个重点数字孪生技术水利工程项目取得显著成效。目前国内取自来水在线监控计量点增加到5.9万只，3.8万多条(个)河湖管理范畴国内物完成遥感技术图斑线上解译。

算据、优化算法、算率同步提升

推动数字孪生技术水利工程，离不了算据、算法和算力的支撑点。

数字孪生技术水利工程，基本在“数”。“水可造成大量数据信息。”中国水利部信息内容中心副主任钱峰介绍，江河长短、水库库容等相对固定的指标值，构成了数据资料。卫星和测雨雷达探测、雨量站、水文水利(水位线)平台等实时动态，构成了统计数据。在河段防汛、水资源保护与配制等经营工作中产生的数据信息，构成了业务流程管理数据信息。土壤水标高、水中地貌、BIM(建筑信息模型技术)等构成了地理空间数据。除此之外，社会经济发展、生态环境保护等其他领域也会带来与水利工程有关的海量数据。

数据信息繁杂丰富多彩，怎样搜集？奔腾的黔江上，大藤峡水库大坝耸立，8225支仪器设备掩埋堤坝中，即时认知环境温度、环境湿度；约1700平方公里坝区和155千米河道的建筑信息模型技术、水中地貌等相关信息完成详细搜集，与珠江流域分享水位、咸情信息内容。“大家创立大数据中心，结束24个系统的数据聚集，创建数据分析表1985张，连接548GB数据资料，打造了18个部门专题讲座数据可视化网页页面及4个大屏幕网页页面，为打造数字孪生技术大藤峡给出的数据基本。”广西大藤峡水利工程开发有限责任公司网络信息中心信息内容科副科长刘勇详细介绍。

全息感知，万物皆“数”。中国水利部明确提出着力加强“天空地”一体化的智能感知系统基本建设，综合健全水文水利、水源、水利水电工程、环境保护等路面监测中心网的结构、合理布局、相对密度，加强通讯卫星遥感解译及其无人飞机、无人艇图象迅速收集与自动检索等新兴监测系统数据等。

数字孪生技术水利工程，重点在于“演”。在今年的主汛期，中国水利部网络信息中心搭建海河流域8处蓄滞洪区的二维水动力学模型水灾演变实体模型，运用遥感技术、无人机等检测信息内容，动态识别水质范围及行驶速度等水灾演变信息内容，逐日演练水灾演变发展趋势，有效支撑精准性管理决策。

水利局压实优化算法支撑点，推进河段水文水利、水利学、工程项目生产调度等模型研发应用。中国水利部数字孪生平台投入使用至今，首先创变河段防汛“气象预报、预警信息、演练、应急预案”。现阶段，全国各地降水局势未来展望期由20天延至30天，关键河流关键时期预报准确率达90%之上，预警提醒靶式遮盖1.3万多座水利枢纽责任者。

数字孪生技术水利工程，的关键在于“算”。在南水北调东线工程，大型泵站结力打水，长江水攀登65米北进。“大型泵站机电耦合，技术复杂，仅靠人工巡视安全隐患，难免有疏忽。”南水北调东线江苏省水资源有限公司信息技术分公司总经理莫兆祥说，声纹识别AI检测实体模型让安全巡检从听声变成“算”响声。实体模型具有性能卓越算率，可以从音量大数据库当中实时捕捉出现异常，立即发出预警。精细化管理，为大型泵站群不断健康运行增加确保。

看全国各地，算率提升激发技术性盛衰。黄河水物联网技术“智能化石块”、浙江省横锦水库大坝安全性“体检单”、国内作用力通讯卫星高像素地表水储藏量转变逆变技术技术性等一批融合创新不断涌现。水库调度、河冰动力学模型、潮汛追溯到危害及咸情分析及35项水利专业模型集成运用获得阶段性进展。

数据信息资源共享，科研成果加速转换

数字孪生技术水利工程，是一项技术密集、优秀人才聚集、资产集中的创新工程，完成高质量推进任重而道远。

资源共享，让数据流动下去。

1.7万多座水利枢纽、385座报汛生态环境监测站、5万个取水口……各类数据源源不绝汇聚，助推数字孪生技术湘江基本建设。“在上中下游、干支流通力合作下，珠江流域(片)138条省界江河、近3000条集雨面积50平方千米以上江河数据信息获得升级填补，规范了珠江流域数据信息底版。”珠江水利委员会湘江水利工程综合技术核心信息内容室副主任何虹说。

七大河段扎实推动数据信息资源共享。淮河水利委员会获得安徽2000余座小型水库雨水情监测信息内容，搭载了约300GB的山洪灾害、洪水风险图和水利普查数据信息。太湖流域管理局扩张省界、汽车涉水单位资源共享，下发资源共享明细，新增加53座水利水电工程生产调度及水流量信息内容、40个河堤断面水质信息内容。“水利局提升数据资料跨区域、部门协作、跨层级的协调管理，推动解决数据信息泛娱乐化难题，为江河湖库数据画像。”中国水利部信息内容中心副主任成立国详细介绍。中国水利部将建设全覆盖的数字孪生技术共享平台，完成数据收集、管理等统筹推进。

科技创新，加速科技创新转化。

坐落于北京房山区的南水北调中线惠南庄泵房，是“南水”进京关键节点。多部门联动科技攻关、新技术应用体制机制创新，水下机器人、水体预警监测车等设施运用到工程项目养管中。“手机软件、硬件配置同步提升，打造了集工程项目安全监控、防汛应急、通水生产调度、水质安全确保为一体的智能化情景。”我国南水北调集团中心线有限责任公司北京公司分调度系统副处长耿兴宁市详细介绍。

中国水利部相关负责人表示，下一步将再次聚焦人才、资产、系统等核心要素，加强资源优化配置和勇气协作，正确引导在水利工程项目运行养管预算中合理安排资产，推动自主知识产权工程控制管理体系、技术专业实体模型、模拟等关键技术探析，不断优化人才的培养引入，深入推进数字孪生技术水利工程，为全面提升我国水安全保障能力提供更加有力保障。

本报讯记者 王 浩