推進(jìn)傳統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化改造 讓治水興水更智慧

　　深淺不一的綠色區(qū)塊，彎曲延伸的藍(lán)色線條，星羅棋布的黃色站點(diǎn)……在名為“松遼水利一張圖”的數(shù)字孿生系統(tǒng)上，整個(gè)松遼流域的江河湖泊、水利工程實(shí)時(shí)映射到數(shù)字世界。畫面中心，一個(gè)紅色警告標(biāo)志不斷閃爍，那是來自豐滿水庫的預(yù)警。7月31日8時(shí)，位于松花江吉林段上游的豐滿水庫水位262.93米，按照7天洪量超過52.9億立方米，是1933年有資料以來的最大洪水。

　　水庫的科學(xué)精準(zhǔn)調(diào)度，是流域防洪關(guān)鍵。水放太少，水庫將面臨高水位運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)；水放太多，下游人口眾多、耕地密集的防洪保護(hù)區(qū)就會(huì)受到威脅。決策，需要即刻做出。

　　7月31日上午的防汛會(huì)商現(xiàn)場(chǎng)，氣氛比以往更緊張。會(huì)商前，水利部松遼水利委員會(huì)水情氣象處預(yù)報(bào)科科長周炫通過數(shù)字孿生系統(tǒng)的預(yù)報(bào)模塊，對(duì)豐滿水庫未來24小時(shí)以及3天內(nèi)的流量情況進(jìn)行分析演算。系統(tǒng)中的“主觀預(yù)報(bào)”功能幫了他大忙，借助大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)，“主觀預(yù)報(bào)”能夠?qū)鹘y(tǒng)數(shù)值模式下的水位、流量、凈雨量、面雨量等進(jìn)行測(cè)算，得出更為精準(zhǔn)的來水量預(yù)測(cè)。

　　當(dāng)天，周炫為豐滿水庫提供了2種可能性的洪水預(yù)報(bào)。事后證明，關(guān)于落地雨預(yù)報(bào)的3天洪量精準(zhǔn)度為94%。

　　拿到雨水情數(shù)據(jù)后，松遼委防御處處長左海陽和同事們抓緊擬定了8套調(diào)度方案。不同出庫流量下，下游各斷面水位變化趨勢(shì)、峰現(xiàn)時(shí)間、洪峰總量等關(guān)鍵數(shù)據(jù)都能在系統(tǒng)直觀呈現(xiàn)，成為會(huì)商現(xiàn)場(chǎng)的重要參考。與此同時(shí)，利用無人機(jī)技術(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)下游沿江堤防，準(zhǔn)確獲取五大圍堤洪水淹沒情況，也為調(diào)度決策提供了依據(jù)。

　　“最終我們決定調(diào)度豐滿水庫4000立方米每秒的流量出庫，這樣既可以保證干流堤防安全，也能緩解上游庫區(qū)的防洪壓力。”左海陽說。

　　從收到實(shí)時(shí)信息，到發(fā)出調(diào)度指令，整個(gè)過程用時(shí)不到2個(gè)小時(shí)。依靠數(shù)字孿生技術(shù)，調(diào)蓄水庫，這道曾經(jīng)擺在水利工作者面前的決策難題，如今有了更為高效、精準(zhǔn)的解法。

　　當(dāng)水庫、灌區(qū)、引水工程等傳統(tǒng)水利設(shè)施同大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新一代信息技術(shù)深度融合，人們?cè)趹?yīng)對(duì)洪澇災(zāi)害時(shí)可以更智慧，在調(diào)配水資源時(shí)能夠更科學(xué)。透過數(shù)字孿生水利建設(shè)，更能深刻理解黨的二十屆三中全會(huì)部署“健全現(xiàn)代化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)體制機(jī)制”的重要意義。

　　“近年來，我們加快推進(jìn)傳統(tǒng)水利工程向新型水利基礎(chǔ)設(shè)施轉(zhuǎn)型，對(duì)于新建項(xiàng)目，同步構(gòu)建實(shí)體工程和數(shù)字孿生工程；對(duì)于已建項(xiàng)目，開展智能化改造。”水利部規(guī)劃計(jì)劃司改革處有關(guān)負(fù)責(zé)同志告訴記者，目前，已基本完成數(shù)字孿生水利頂層框架設(shè)計(jì)，初步構(gòu)建了水利部和長江、黃河、淮河等七大江河數(shù)字孿生平臺(tái)，以及南水北調(diào)中線和7個(gè)省級(jí)水網(wǎng)監(jiān)控調(diào)度平臺(tái)。

　　傳統(tǒng)設(shè)施與新技術(shù)如何真正實(shí)現(xiàn)“適配”？解決這一難題，需要先解決一系列更為具體的問題：技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)如何制定、怎樣滿足現(xiàn)實(shí)需求……對(duì)此，水利部在三峽水利樞紐、南水北調(diào)等11個(gè)水網(wǎng)骨干工程，都江堰、紅旗渠等49個(gè)灌區(qū)，引江濟(jì)淮、引漢濟(jì)渭等17個(gè)調(diào)水工程，開展數(shù)字孿生建設(shè)先行先試，探索可復(fù)制、可推廣的典型模式和技術(shù)路徑。

　　2022年，作為數(shù)字孿生先行先試單位之一，松遼委開始了搭建全景數(shù)字嫩江平臺(tái)的嘗試。

　　“嫩江河道寬且淺，流域防洪安全問題歷來突出，關(guān)乎黑龍江、吉林、內(nèi)蒙古三地的糧食安全、能源安全以及人民生命財(cái)產(chǎn)安全，是區(qū)域高質(zhì)量發(fā)展的重要制約因素，因此我們將其作為數(shù)字孿生的一個(gè)重要試點(diǎn)項(xiàng)目。”松遼委水文局（信息中心）信息處處長程祥吉說。

　　從編制松遼流域智慧水利總體方案，到成立工作專班、加強(qiáng)與流域各?。ㄗ灾螀^(qū)）溝通協(xié)作、更新替代國產(chǎn)化設(shè)備……一系列扎實(shí)舉措為推行數(shù)字化改革鋪路架橋。在各方努力下，數(shù)字孿生嫩江建設(shè)了寬淺河道洪水演進(jìn)等多個(gè)特色模型，構(gòu)建了多級(jí)數(shù)字化場(chǎng)景，搭建成全景數(shù)字嫩江平臺(tái)和防洪“四預(yù)”應(yīng)用系統(tǒng)，在汛前演練和防洪實(shí)戰(zhàn)中都發(fā)揮了重要作用。

　　局部的創(chuàng)新探索為全國范圍內(nèi)的推廣積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。在整合各地有益做法基礎(chǔ)上，水利部修訂《水利技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系表》，新增58項(xiàng)數(shù)字孿生水利標(biāo)準(zhǔn)，印發(fā)實(shí)施數(shù)字孿生水利工程建設(shè)技術(shù)導(dǎo)則等多個(gè)技術(shù)指導(dǎo)文件，不斷完善水利技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，推進(jìn)物理水利工程和數(shù)字孿生工程同步設(shè)計(jì)、同步建設(shè)、同步投用。水利部數(shù)字孿生平臺(tái)、全國水利一張圖、“上善”水利大模型、數(shù)字孿生水利資源共享平臺(tái)等一批技術(shù)成果相繼涌現(xiàn)。

　　“我們將認(rèn)真貫徹落實(shí)黨的二十屆三中全會(huì)部署，繼續(xù)按照‘需求牽引、應(yīng)用至上、數(shù)字賦能、提升能力’的要求，加快關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，建構(gòu)科學(xué)專業(yè)、支撐有力、反應(yīng)迅速的決策支持機(jī)制，積極推進(jìn)蓄滯洪區(qū)數(shù)字孿生建設(shè)，因地制宜打造一批數(shù)字孿生產(chǎn)品，不斷提高流域設(shè)施的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化水平。”水利部規(guī)劃計(jì)劃司改革處有關(guān)負(fù)責(zé)同志說。（記者 侯顆 ）