劃重點(diǎn)！水利部明確2025年建成七大江河數(shù)字孿生流域

    水利部推進(jìn)數(shù)字孿生流域建設(shè)

    近日，水利部印發(fā)了《關(guān)于大力推進(jìn)智慧水利建設(shè)的指導(dǎo)意見》（以下簡稱《指導(dǎo)意見》）、《“十四五”期間推進(jìn)智慧水利建設(shè)實(shí)施方案》，還同步印發(fā)了《智慧水利建設(shè)頂層設(shè)計(jì)》、《“十四五”智慧水利建設(shè)規(guī)劃》，系列文件明確了推進(jìn)智慧水利建設(shè)的時(shí)間表、路線圖、任務(wù)書、責(zé)任單。

    《指導(dǎo)意見》指出，推進(jìn)智慧水利建設(shè)是推動(dòng)新階段水利高質(zhì)量發(fā)展的六條實(shí)施路徑之一，需要按照“需求牽引、應(yīng)用至上、數(shù)字賦能、提升能力”要求，以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化為主線，以數(shù)字化場景、智慧化模擬、精準(zhǔn)化決策為路徑，以構(gòu)建數(shù)字孿生流域?yàn)楹诵�，全面推進(jìn)算據(jù)、算法、算力建設(shè)，加快構(gòu)建具有預(yù)報(bào)、預(yù)警、預(yù)演、預(yù)案（以下簡稱“四預(yù)”）功能的智慧水利體系。

    《指導(dǎo)意見》要求，到2025年，通過建設(shè)數(shù)字孿生流域、“2+N”水利智能業(yè)務(wù)應(yīng)用體系、水利網(wǎng)絡(luò)安全體系、智慧水利保障體系，推進(jìn)水利工程智能化改造，建成七大江河數(shù)字孿生流域，在重點(diǎn)防洪地區(qū)實(shí)現(xiàn)“四預(yù)”（即預(yù)報(bào)、預(yù)警、預(yù)演、預(yù)案），在跨流域重大引調(diào)水工程、跨省重點(diǎn)河湖基本實(shí)現(xiàn)水資源管理與調(diào)配“四預(yù)”，N項(xiàng)業(yè)務(wù)應(yīng)用水平明顯提升，建成智慧水利體系1.0版。

    《指導(dǎo)意見》提出了推進(jìn)智慧水利建設(shè)的主要任務(wù)：一是建設(shè)數(shù)字孿生流域，包括建設(shè)數(shù)字孿生平臺(tái)、完善信息基礎(chǔ)設(shè)施。二是構(gòu)建“2+N”水利智能業(yè)務(wù)應(yīng)用體系，包括建設(shè)流域防洪應(yīng)用、建設(shè)水資源管理與調(diào)配應(yīng)用、建設(shè)N項(xiàng)業(yè)務(wù)應(yīng)用。三是強(qiáng)化水利網(wǎng)絡(luò)安全體系，包括水利網(wǎng)絡(luò)安全管理、水利網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)、水利網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)督。

    數(shù)字孿生流域

    數(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。

    建設(shè)數(shù)字孿生流域是水利部一項(xiàng)重大的決策部署，水利全系統(tǒng)全行業(yè)要提高站位，迅速行動(dòng)，把思想和行動(dòng)統(tǒng)一到水利部黨組的決策部署上來，以時(shí)不我待的使命感、責(zé)任感、緊迫感，大力推進(jìn)數(shù)字孿生流域建設(shè)，為新階段水利高質(zhì)量發(fā)展提供強(qiáng)有力支撐和驅(qū)動(dòng)。

    此前，在水利部召開的推進(jìn)數(shù)字孿生流域建設(shè)工作會(huì)議上，長江委、黃委等流域管理機(jī)構(gòu)和地方水利部門 7家單位在會(huì)上做了典型發(fā)言。本文，數(shù)字冰雹帶大家一起細(xì)讀7家單位對(duì)推薦數(shù)字孿生流域建設(shè)，提出了哪些指導(dǎo)意見指導(dǎo)。

    一長江水利委員會(huì)

    積極謀劃數(shù)字孿生流域建設(shè)

    一是開展數(shù)字孿生專題調(diào)研，舉辦“數(shù)字孿生與水科技創(chuàng)新”論壇，交流技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，學(xué)習(xí)成功案例，加快數(shù)字技術(shù)與水利業(yè)務(wù)深度融合。

    二是啟動(dòng)試點(diǎn)工作，選取三峽庫區(qū)、漢江流域、澧水流域以及行蓄洪空間作為試點(diǎn)，開啟數(shù)字孿生長江試點(diǎn)建設(shè)，全面梳理算據(jù)、算法、算力等需求，建立數(shù)據(jù)底板等標(biāo)準(zhǔn)體系，積極探索數(shù)字化場景、智慧化模擬、精準(zhǔn)化決策的應(yīng)用。

    三是將數(shù)字孿生流域建設(shè)納入《長江委推動(dòng)新階段水利高質(zhì)量發(fā)展工作方案》《強(qiáng)化長江流域治理管理工作方案》等重點(diǎn)工作內(nèi)容，保障工作持續(xù)推進(jìn)。

    不斷夯實(shí)數(shù)字孿生流域數(shù)據(jù)底板

    一是初步形成了綜合監(jiān)測站網(wǎng)。集水文、水環(huán)境、水生態(tài)等于一體的綜合監(jiān)測站網(wǎng)基本形成，截至2020年，流域內(nèi)已建成各類站點(diǎn)3萬余個(gè)。

    二是整合形成了中心數(shù)據(jù)庫。凝練了集江河湖泊、水利工程、水利管理于一體的水利數(shù)據(jù)模型，整合形成了47類270余萬個(gè)對(duì)象的基礎(chǔ)信息、技術(shù)成果和管理資料數(shù)據(jù)庫。

    三是精心打造了一張圖。將管理過程全要素信息體現(xiàn)在一張圖上，在近年來的流域規(guī)劃，水工程聯(lián)合調(diào)度，河湖保護(hù)管理等監(jiān)督和核查工作中發(fā)揮了實(shí)效。

    四是抓緊補(bǔ)齊短板弱項(xiàng)。積極推進(jìn)長江流域全覆蓋水監(jiān)控系統(tǒng)和水工程防災(zāi)聯(lián)合調(diào)度系統(tǒng)前期工作，進(jìn)一步提高水利感知、數(shù)字化映射、全要素?cái)?shù)字化場景構(gòu)建能力。

    努力突破數(shù)字孿生流域重點(diǎn)領(lǐng)域

    一是成功解耦模型計(jì)算功能。將模型計(jì)算功能從調(diào)度系統(tǒng)中剝離出來，提升為面向機(jī)理模型和智能模型的通用服務(wù)平臺(tái)。

    二是初步實(shí)現(xiàn)智能業(yè)務(wù)融合。融合機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，初步實(shí)現(xiàn)了歷史相似雨洪智能分析、預(yù)報(bào)結(jié)果實(shí)時(shí)智能校正、調(diào)度方案智能推薦等突破。

    三是努力打造知識(shí)圖譜平臺(tái)。引進(jìn)知識(shí)圖譜技術(shù)，建立調(diào)度對(duì)象、調(diào)度目標(biāo)間的圖譜關(guān)系，初步形成了調(diào)度規(guī)則庫。

    四是不斷完善“四預(yù)”應(yīng)用體系。以提升水旱災(zāi)害防御和水資源調(diào)配能力為突破口，開展預(yù)報(bào)、預(yù)警、預(yù)演和預(yù)案等聯(lián)合研究，助力實(shí)現(xiàn)去年流域性大洪水防御的全面勝利和今年漢江秋汛防御、丹江口水庫首次蓄滿的雙勝利，為全面構(gòu)建“四預(yù)”應(yīng)用體系奠定了基礎(chǔ)。

    二黃河水利委員會(huì)

    夯實(shí)用好已有工作基礎(chǔ)

    黃委信息化建設(shè)起步早，2001年“數(shù)字黃河”工程建設(shè)以來，相繼開展水量統(tǒng)一調(diào)度系統(tǒng)、國家防汛指揮系統(tǒng)等項(xiàng)目建設(shè)，研發(fā)黃土高原土壤侵蝕、黃河下游河道水沙演進(jìn)等數(shù)學(xué)模型，初步構(gòu)建了“黃河一張圖”、視頻監(jiān)控系統(tǒng)和數(shù)據(jù)中心等�！叭龡l黃河”聯(lián)動(dòng)應(yīng)用，初步形成科學(xué)決策場，為保障流域防洪安全和供水安全、維護(hù)黃河健康生命提供了有力支撐。在今年秋汛防御中，各系統(tǒng)平臺(tái)、數(shù)學(xué)模型及信息化設(shè)備為應(yīng)對(duì)復(fù)雜汛情、實(shí)現(xiàn)多重防御目標(biāo)發(fā)揮了關(guān)鍵作用�！皵�(shù)字孿生黃河”是“數(shù)字黃河”的升級(jí)版，兩者在建設(shè)目標(biāo)、實(shí)現(xiàn)路徑上脈絡(luò)相通，黃委將結(jié)合新形勢新要求，把數(shù)字黃河建設(shè)成果和經(jīng)驗(yàn)運(yùn)用到數(shù)字孿生黃河建設(shè)的實(shí)踐中去。

    統(tǒng)籌推動(dòng)數(shù)字孿生黃河建設(shè)

    一是成立領(lǐng)導(dǎo)小組。成立以黃委主要負(fù)責(zé)同志為組長的數(shù)字孿生黃河建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)小組，加強(qiáng)組織領(lǐng)導(dǎo)，下設(shè)辦公室承擔(dān)日常工作、負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)落實(shí)；從機(jī)關(guān)部門和委屬單位抽調(diào)技術(shù)骨干，組建工作專班，集中開展工作。

    二是加快開展頂層設(shè)計(jì)。在水利部統(tǒng)一部署下，提出總體思路和概念性設(shè)計(jì)，以委內(nèi)業(yè)務(wù)部門和技術(shù)支撐單位為主，廣泛吸納重點(diǎn)高校、科研院所和信息化企業(yè)參與，基本完成規(guī)劃編制。

    三是研究相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。在水利部標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范基礎(chǔ)上，研究制定數(shù)字孿生黃河技術(shù)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)體系和管理辦法等，增強(qiáng)科學(xué)性、系統(tǒng)性和協(xié)調(diào)性。

    四是強(qiáng)化全委信息化項(xiàng)目統(tǒng)籌。數(shù)字孿生黃河建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)小組對(duì)全河信息化項(xiàng)目的功能定位、技術(shù)路線、成果質(zhì)量等進(jìn)行審核把關(guān)，確保與數(shù)字孿生黃河建設(shè)總體目標(biāo)協(xié)調(diào)銜接。

    抓好重點(diǎn)項(xiàng)目盡快取得實(shí)效

    一是加快水文水資源站網(wǎng)和監(jiān)測預(yù)報(bào)能力建設(shè)，加快實(shí)施黃河流域全覆蓋水監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)、引黃涵閘取水在線監(jiān)測能力建設(shè)、已建水利工程智能化改造等項(xiàng)目，構(gòu)建數(shù)字化場景。

    二是充分發(fā)揮黃河實(shí)驗(yàn)室等創(chuàng)新平臺(tái)作用，針對(duì)重點(diǎn)難點(diǎn)問題組織技術(shù)攻關(guān)。圍繞防洪防凌、水資源管理與調(diào)配等主要業(yè)務(wù)，研發(fā)和改進(jìn)相關(guān)數(shù)學(xué)模型，通過原型黃河全要素的數(shù)字化映射，實(shí)現(xiàn)智慧化模擬。

    三是改造升級(jí)現(xiàn)有防汛指揮決策及水量調(diào)度系統(tǒng)，推進(jìn)相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)，加快構(gòu)建具有“四預(yù)”功能的“2+N”智能協(xié)同應(yīng)用體系，為實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)化決策奠定基礎(chǔ)。

    三安徽省水利廳

    需求牽引，不斷夯實(shí)水利信息基礎(chǔ)設(shè)施

    一是基本建成水利感知網(wǎng)。安徽省共建成水文、水資源、視頻等監(jiān)測（監(jiān)視）站點(diǎn)2.18萬余個(gè)，基本實(shí)現(xiàn)了對(duì)重要防洪工程和防汛現(xiàn)場的實(shí)時(shí)監(jiān)視，特別是水庫雨水情自動(dòng)測報(bào)實(shí)現(xiàn)100%全覆蓋；積極與省委軍民融合辦對(duì)接，設(shè)立了高分辨率對(duì)地觀測系統(tǒng)安徽水利中心，推動(dòng)“通信—導(dǎo)航—遙感”一體化在全省水利行業(yè)中的應(yīng)用和發(fā)展。

    二是逐步延伸水利信息網(wǎng)。水利網(wǎng)絡(luò)化不斷提升，網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)體系不斷完善，水利專網(wǎng)覆蓋延伸至縣級(jí)，高清視頻會(huì)議系統(tǒng)延伸至鄉(xiāng)鎮(zhèn)；推進(jìn)淮河流域、淠史杭灌區(qū)等工控網(wǎng)建設(shè)，統(tǒng)一遠(yuǎn)程工程監(jiān)控調(diào)度。

    三是初步建立水利云平臺(tái)。建立了安徽省統(tǒng)一的水利大數(shù)據(jù)中心和水利云計(jì)算平臺(tái)，為智慧水利提供“算力”支撐，建立“兩地三中心”的同城和異地災(zāi)備，實(shí)現(xiàn)水旱災(zāi)害防御、水資源管理、河長制等業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)省級(jí)部署、省市縣三級(jí)應(yīng)用。

    數(shù)字賦能，初步搭建數(shù)字孿生平臺(tái)

    一是初步建成數(shù)據(jù)底板。初步建成安徽省水利普查、水庫建檔立卡、取水戶“一戶一檔”等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫；實(shí)現(xiàn)安徽省小型水庫、中小河流、非農(nóng)業(yè)取水口、中型以上泵站實(shí)時(shí)監(jiān)測全覆蓋；建成了安徽省水利一張圖，建立多尺度、多分辨率水利專題空間數(shù)據(jù)庫，匯集重要水利工程、河湖劃界等數(shù)據(jù)，初步建成安徽省水利數(shù)據(jù)底板。

    二是逐步構(gòu)建業(yè)務(wù)模型。依托“數(shù)字長江”“數(shù)字淮河”“山洪災(zāi)害”等項(xiàng)目建設(shè)，構(gòu)建大別山區(qū)四大水庫與淠河聯(lián)合調(diào)度模型、山洪災(zāi)害預(yù)警模型、水資源取水超限預(yù)警模型、長江崩岸預(yù)警模型、響洪甸水庫洪水預(yù)報(bào)模型、智能語音調(diào)度模型、引江濟(jì)淮工程BIM模型等，支撐水旱災(zāi)害防御與水資源管理與調(diào)配智能應(yīng)用。

    三是不斷完善知識(shí)平臺(tái)。基于水利大數(shù)據(jù)中心，初步構(gòu)建水利對(duì)象關(guān)系族譜，為知識(shí)平臺(tái)提供支撐；建成安徽省超標(biāo)洪水防御預(yù)案庫和調(diào)度推演庫、防洪調(diào)度方案庫、淮水北調(diào)水量調(diào)度方案庫等，開發(fā)山洪災(zāi)害防治在線教育平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)水旱災(zāi)害防御知識(shí)專家視頻培訓(xùn)及電子資料查詢等功能。

    提升能力，推進(jìn)“十四五”數(shù)字孿生流域建設(shè)

    一是開展頂層設(shè)計(jì)，規(guī)劃試點(diǎn)先行。開展安徽省智慧水利頂層框架設(shè)計(jì)，推進(jìn)淠史杭“數(shù)字灌區(qū)”、防汛“三大系統(tǒng)”等項(xiàng)目數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化建設(shè)，謀劃開展淠河流域、巢湖流域、秋浦河流域等數(shù)字孿生流域試點(diǎn)建設(shè)。

    二是夯實(shí)數(shù)據(jù)底板，構(gòu)建數(shù)字化場景。加強(qiáng)水庫安全監(jiān)測數(shù)據(jù)采集，匯聚農(nóng)村飲水安全、水利工程工情等監(jiān)測數(shù)據(jù)，加強(qiáng)與“數(shù)字江淮”對(duì)接，拓寬跨行業(yè)數(shù)據(jù)共享，為數(shù)字化場景提供數(shù)據(jù)支撐。

    三是增強(qiáng)模型能力，開展智慧化模擬。構(gòu)建專業(yè)化、可視化、智能化模型，建設(shè)水利數(shù)字模擬仿真引擎，支撐“預(yù)報(bào)、預(yù)警、預(yù)演、預(yù)案”模擬分析，實(shí)現(xiàn)物理流域和數(shù)字孿生流域在預(yù)演中相互印證、融合、完善，為智慧化模擬提供有力保障。

    四是豐富知識(shí)平臺(tái)，支撐精準(zhǔn)化決策。完善專家經(jīng)驗(yàn)庫、歷史場景模式庫等內(nèi)容，逐步豐富知識(shí)平臺(tái)，在防洪調(diào)度、水資源管理與調(diào)配、水生態(tài)過程調(diào)控等預(yù)演基礎(chǔ)上，生成決策建議方案，為即時(shí)和精準(zhǔn)決策提供支撐。

    四福建省水利廳

    著眼新要求，夯實(shí)“三算”基礎(chǔ)

    一是構(gòu)筑算據(jù)基礎(chǔ)。建設(shè)數(shù)字水安工程、小流域監(jiān)測預(yù)警、水利一張圖、高清視頻會(huì)商系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控直觀可視、海量數(shù)據(jù)有機(jī)融合、會(huì)商部署直通縣鄉(xiāng)村。

    二是提升算力水平。建設(shè)IPV6水利專網(wǎng)，實(shí)施網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)工程，把所有系統(tǒng)整合上“云”，支撐水利業(yè)務(wù)高效協(xié)同。

    三是創(chuàng)新算法應(yīng)用。全面落實(shí)智慧水利先行先試，訓(xùn)練應(yīng)用遙感視頻智能算法，研發(fā)應(yīng)用水資源預(yù)報(bào)調(diào)度模塊,推廣應(yīng)用流域洪水演算模型，提升智能化水平。 

    瞄準(zhǔn)新目標(biāo)，打造智慧平臺(tái)

    一是線上建設(shè)數(shù)字孿生智慧系統(tǒng)。全省共建、數(shù)據(jù)共享，整合優(yōu)化現(xiàn)有17個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)，對(duì)外建設(shè)宣傳展示、服務(wù)公眾的便民窗口，對(duì)內(nèi)建設(shè)指揮決策、調(diào)度監(jiān)管的輔助平臺(tái)。

    二是線下建設(shè)水土保持科教園。弘揚(yáng)“長汀經(jīng)驗(yàn)”，展示水利成就，擦亮福建名片，建設(shè)科研試驗(yàn)、合作交流、科普宣傳、普法教育、水情教育、水文化推廣的基地，打造水網(wǎng)規(guī)劃、“數(shù)字水利”、防洪減災(zāi)的演示窗口，面向社會(huì)開放共享。

    落實(shí)新舉措，推動(dòng)項(xiàng)目落地

    一是共建：省級(jí)做好頂層設(shè)計(jì)，搭好總體框架，市縣分級(jí)分塊定制開發(fā)，上下聯(lián)動(dòng)，協(xié)同推動(dòng)。

    二是共享：統(tǒng)一全省水利數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，把省市縣所有數(shù)據(jù)、相關(guān)部門涉水?dāng)?shù)據(jù)匯聚到水利大數(shù)據(jù)中心，實(shí)現(xiàn)信息互通資源共享。

    三是共用:省市縣涉水事務(wù)在平臺(tái)上處理，工作成效在平臺(tái)上展示，群眾關(guān)心的問題在平臺(tái)上解決，推動(dòng)實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)在平臺(tái)上映射。

    四是共管：省級(jí)建章立制，定期表揚(yáng)先進(jìn)、推廣經(jīng)驗(yàn)，及時(shí)通報(bào)問題、推動(dòng)整改，合力優(yōu)化平臺(tái)，落實(shí)網(wǎng)絡(luò)安全聯(lián)防聯(lián)控。

    五山東省水利廳

    小清河是魯中地區(qū)重要的排水河道，水系復(fù)雜。2019年汛后，山東投資2.5億元開展數(shù)字孿生流域建設(shè)，探索構(gòu)建具有預(yù)報(bào)、預(yù)警、預(yù)演、預(yù)案功能的流域智慧水利體系。

    基本建成流域數(shù)字場景

    以物理流域?yàn)閱卧�、�?shù)字地形為基石、干支流水系為骨干、水利工程為重要節(jié)點(diǎn)，建設(shè)覆蓋全流域的三維數(shù)據(jù)底板，包括流域數(shù)字場景、河道精細(xì)數(shù)字場景、重點(diǎn)水利工程實(shí)景模型以及BIM模型四個(gè)部分。對(duì)流域內(nèi)11個(gè)排澇泵站及干線、分洪道27個(gè)控制閘站進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控調(diào)度，整合集成小清河流域重點(diǎn)工程、關(guān)鍵斷面現(xiàn)有視頻監(jiān)控站點(diǎn)和閘門開度監(jiān)控實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息，形成一套覆蓋全流域的監(jiān)測感知體系。同時(shí)，依托GIS+BIM平臺(tái),融合62處重點(diǎn)水利工程BIM模型，將基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)、水利基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、監(jiān)測感知數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)管理數(shù)據(jù)、跨行業(yè)共享數(shù)據(jù)進(jìn)行了整編上圖，構(gòu)建了小清河流域“一張圖”和數(shù)字孿生流域可視化平臺(tái)。

    初步實(shí)現(xiàn)智慧化模擬

    整合融合小清河流域地理信息、206個(gè)實(shí)時(shí)水情監(jiān)測信息、實(shí)時(shí)氣象信息，形成對(duì)流域內(nèi)預(yù)見期降雨、河道水位、流量等情況的有效預(yù)報(bào)。針對(duì)不同演算模型，設(shè)置相應(yīng)洪水預(yù)報(bào)方案，以自動(dòng)或交互模式實(shí)現(xiàn)洪水預(yù)報(bào)計(jì)算及分析。依托三維數(shù)字場景對(duì)流域內(nèi)8座水庫入庫流量、庫水位以及河道進(jìn)行洪水演進(jìn)，構(gòu)建57處斷面的預(yù)報(bào)方案，基本形成對(duì)流域內(nèi)預(yù)見期降雨、河道水位、流量等情況的有效預(yù)報(bào)。對(duì)49處位移監(jiān)測斷面、23處滲壓監(jiān)測斷面進(jìn)行實(shí)時(shí)智能安全監(jiān)測和堤防安全預(yù)警，同時(shí)對(duì)洪水到達(dá)、淹沒情況進(jìn)行預(yù)警，展示洪水預(yù)報(bào)成果和防洪調(diào)度成果。

    探索智慧流域建設(shè)方向

    在小清河數(shù)字孿生流域建設(shè)中，前瞻性地探索了虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等信息技術(shù)在水利工程綜合管理業(yè)務(wù)中的應(yīng)用。利用AR、VR技術(shù)，結(jié)合水利專業(yè)模型、可視化模型和數(shù)學(xué)模擬仿真引擎對(duì)部分重點(diǎn)工程開展了數(shù)字孿生的先行試驗(yàn)建設(shè)，探索在數(shù)字空間對(duì)水利工程管理活動(dòng)的全息智能化模擬，實(shí)現(xiàn)數(shù)字孿生流域與物理流域?qū)崟r(shí)同步仿真運(yùn)行，建設(shè)基于監(jiān)測信息感知、信息高效傳輸、險(xiǎn)情診斷、防洪形勢研判、防汛決策與行動(dòng)支持的全鏈條小清河流域防洪減災(zāi)智能化指揮系統(tǒng)，為未來智慧流域建設(shè)提供前期準(zhǔn)備。

    六廣東省水利廳

    筑牢“算據(jù)”基礎(chǔ)，有力支撐數(shù)字孿生流域建設(shè)

    廣東省建成由2萬多個(gè)站點(diǎn)組成的水利感知監(jiān)測體系，依托省數(shù)字政府政務(wù)云“算力”中心，匯總各類監(jiān)測要素至廣東水利大數(shù)據(jù)中心，夯實(shí)數(shù)字孿生流域“算據(jù)”基礎(chǔ)。率先應(yīng)用全流域精細(xì)化分布式數(shù)值預(yù)報(bào)技術(shù)，流域水文要素自動(dòng)測報(bào)率達(dá)80%。200平方公里以上的270條中小河流洪水預(yù)報(bào)時(shí)效達(dá)2小時(shí)，測報(bào)能力居全國前列。積極推行北斗衛(wèi)星、物聯(lián)網(wǎng)等新型感知監(jiān)測技術(shù)及5G通信技術(shù)應(yīng)用，國內(nèi)首創(chuàng)通過“無人機(jī)+水文船”完成約2000公里流域水陸地形、地貌和水流態(tài)測量和建模。

    深化“四預(yù)”算法，科學(xué)調(diào)度防御流域水旱災(zāi)害

    預(yù)報(bào)預(yù)警方面，聚焦江河洪水和暴雨山洪兩大風(fēng)險(xiǎn)，構(gòu)建流域洪水演進(jìn)分析數(shù)字化場景，實(shí)現(xiàn)洪水時(shí)空演進(jìn)過程直觀化展示。運(yùn)用氣象無間隙精細(xì)化預(yù)報(bào)，將山洪災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)場景從“監(jiān)測預(yù)警”提升至“預(yù)報(bào)預(yù)警”。2020年6月“龍舟水”惠州市永漢河中下游超標(biāo)洪水和清遠(yuǎn)市源潭鎮(zhèn)赤獅坑村山洪地質(zhì)災(zāi)害，均提前發(fā)出風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警，實(shí)現(xiàn)人員“零傷亡”。

    預(yù)演預(yù)案方面，去年以來廣東省東江流域遭遇歷史罕見旱情，通過建立一地一策旱情指標(biāo)體系，依托水資源管理系統(tǒng)開展流域區(qū)域水量供需平衡推演分析，精細(xì)控制東江流量，對(duì)流域內(nèi)三大水庫實(shí)施“日調(diào)度”，對(duì)東江水利樞紐實(shí)施“時(shí)調(diào)度”，有效保障粵港兩地供水安全。 

    強(qiáng)化“數(shù)智”融合，一網(wǎng)統(tǒng)管提高流域統(tǒng)籌治理

    流域數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)“一屏全覽”，風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警“一點(diǎn)即現(xiàn)”，協(xié)同指揮“一鍵通達(dá)”。流域江河洪水、暴雨山洪、水資源三條紅線、病險(xiǎn)水庫等各類風(fēng)險(xiǎn)細(xì)化到區(qū)縣，逐時(shí)更新，提示推送到人。河湖監(jiān)管從“現(xiàn)場管理”到“線上管理”。運(yùn)用數(shù)字孿生、大數(shù)據(jù)分析、視覺AI、知識(shí)圖譜等先進(jìn)技術(shù)打造河湖天空地一體化監(jiān)管體系，大面積、高精度、高時(shí)效地對(duì)八類河湖典型問題進(jìn)行監(jiān)管，輔助全省8萬多名河長、400多名湖長實(shí)現(xiàn)在線履職，河湖“四亂”問題基本實(shí)現(xiàn)遙感自動(dòng)分析、多級(jí)協(xié)同監(jiān)視、在線復(fù)核處理。

    七浙江省嘉興市水利局

    搭建數(shù)字孿生場景，夯實(shí)智慧水利支撐底座

    一是將跨部門、跨區(qū)域的降雨、水位、潮位、流量、工情、視頻六大類數(shù)據(jù)全面匯集到政務(wù)云水利數(shù)據(jù)倉，實(shí)現(xiàn)全域數(shù)據(jù)歸集，現(xiàn)已匯集4803個(gè)對(duì)象的靜態(tài)數(shù)據(jù)和2.8億條動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。

    二是通過遙感圖、地形圖、矢量圖三圖融合技術(shù)，搭建了嘉興全域1004公里的行洪骨干河網(wǎng)數(shù)據(jù)底板。對(duì)杭嘉湖南排工程進(jìn)行精細(xì)化建模，對(duì)長山河樞紐等5個(gè)南排口門工程通過在線感知監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)時(shí)反饋每一臺(tái)水泵、每一扇閘門的運(yùn)行狀態(tài)，初步實(shí)現(xiàn)了嘉興市水災(zāi)害防御物理世界與孿生場景的互相映射、實(shí)時(shí)聯(lián)動(dòng)。

    三是針對(duì)嘉興水網(wǎng)特點(diǎn)，在太湖流域模型基礎(chǔ)上建立“杭嘉湖—嘉興—五縣兩區(qū)”逐級(jí)細(xì)化的水利模型，包括產(chǎn)匯流模型、河網(wǎng)水動(dòng)力模型和大數(shù)據(jù)分析模型，結(jié)合數(shù)據(jù)底板構(gòu)建嘉興智慧水利大腦，開展數(shù)據(jù)分析，支撐水位預(yù)報(bào)、工程調(diào)度、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警等需求。 

    強(qiáng)化智慧研判，構(gòu)建“四預(yù)”決策調(diào)度平臺(tái)

    在預(yù)報(bào)方面，將5km×5km網(wǎng)格化氣象預(yù)報(bào)成果與水情、工情相結(jié)合，通過模型分析，預(yù)測嘉興西部、北部來水和東排、南排等邊界水量交換情況，實(shí)現(xiàn)骨干行洪河道逐小時(shí)每2公里的精準(zhǔn)化預(yù)報(bào)，延長預(yù)報(bào)期。

    在預(yù)警方面，系統(tǒng)自動(dòng)分析并生成風(fēng)險(xiǎn)圩區(qū)、堤防的基礎(chǔ)信息、重點(diǎn)保護(hù)對(duì)象、預(yù)估經(jīng)濟(jì)損失，結(jié)合基層防汛防臺(tái)體系和易澇風(fēng)險(xiǎn)區(qū)人員分布情況，利用多元化信息發(fā)布機(jī)制，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警。

    在預(yù)演方面，利用智慧水利大腦，模擬城防工程、南排工程在多種組合運(yùn)用下骨干河道的洪峰到達(dá)時(shí)間、水位變化過程及圩區(qū)淹沒情況，對(duì)多種調(diào)度方案的效果進(jìn)行對(duì)比分析。

    在預(yù)案方面，依據(jù)調(diào)度方案對(duì)比分析成果，結(jié)合專家經(jīng)驗(yàn)研判，形成不同等級(jí)響應(yīng)狀態(tài)下的水災(zāi)害防御預(yù)案，指導(dǎo)工程調(diào)度運(yùn)行。

    推動(dòng)機(jī)制重塑，實(shí)現(xiàn)水災(zāi)害防御共享協(xié)同

    一是按照“共建共享、互聯(lián)互通”原則，建成覆蓋市、縣、鄉(xiāng)鎮(zhèn)三級(jí)政府部門共用的水災(zāi)害防御決策調(diào)度一體化應(yīng)用，滿足各級(jí)水災(zāi)害防御需求。建立市縣水利工程一體化聯(lián)合調(diào)度運(yùn)行機(jī)制，實(shí)現(xiàn)防汛調(diào)度“業(yè)務(wù)重塑、流程再造”，達(dá)到防洪排澇效益最大化。

    二是面向治理端，構(gòu)建嘉興市水災(zāi)害防御決策支持移動(dòng)應(yīng)用，為應(yīng)急、建設(shè)、交通航運(yùn)等相關(guān)部門提供業(yè)務(wù)支撐；面向服務(wù)端，構(gòu)建“嘉水在線”APP，為公眾提供實(shí)時(shí)汛情信息，接收災(zāi)情險(xiǎn)情上報(bào)。

    三是通過數(shù)字化、智慧化、精準(zhǔn)化應(yīng)用平臺(tái)建設(shè)，全面提高了嘉興市水災(zāi)害防御調(diào)度水平、全面發(fā)揮了水利工程防洪減災(zāi)效益、全面增強(qiáng)了洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)管理能力，實(shí)現(xiàn)了看水一張圖、管水一平臺(tái)、調(diào)水一盤棋。

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    以上為轉(zhuǎn)載原文

    數(shù)字冰雹智慧水利，助力數(shù)字孿生流域建設(shè)

    推進(jìn)數(shù)字孿生流域建設(shè)，是貫徹落實(shí)習(xí)近平總書記重要講話指示批示精神和黨中央、國務(wù)院重大決策部署的明確要求，是適應(yīng)現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展形勢的必然要求，是強(qiáng)化流域治理管理的迫切要求。

    數(shù)字冰雹作為數(shù)字孿生領(lǐng)域的代表企業(yè)，十余年深耕核心技術(shù)自主研發(fā)，在智慧水利建設(shè)領(lǐng)域，已有成熟解決方案。

    數(shù)字冰雹智慧水利數(shù)字孿生IOC系統(tǒng)，面向水利監(jiān)督管理部門，支持整合水利各部門現(xiàn)有信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)資源，深度融合5G、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、AI、融合通信等前沿技術(shù)應(yīng)用，將信息、技術(shù)、設(shè)備與水利管理需求有機(jī)結(jié)合，覆蓋水利綜合態(tài)勢監(jiān)測、水資源監(jiān)測、流域氣象水文監(jiān)測、水庫調(diào)度監(jiān)測、梯級(jí)電站運(yùn)行監(jiān)測、防汛安全監(jiān)測等多個(gè)業(yè)務(wù)領(lǐng)域，全面賦能用戶業(yè)務(wù)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)“智能感知、智能處置、智能考評(píng)、智能改進(jìn)”，有效提升跨部門決策和資源協(xié)調(diào)效率。

案例：三峽“流域梯級(jí)全景監(jiān)控平臺(tái)”

    數(shù)字冰雹為 三峽水利樞紐梯級(jí)調(diào)度通信中心 提供的“流域梯級(jí)全景監(jiān)控平臺(tái)”，是對(duì)用戶防洪、航運(yùn)、發(fā)電和生態(tài)等調(diào)度業(yè)務(wù)進(jìn)行綜合監(jiān)管的核心平臺(tái)。系統(tǒng)深度融合大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、AI、融合通信等前沿技術(shù)應(yīng)用，將信息、技術(shù)、設(shè)備與水利管理需求有機(jī)結(jié)合，規(guī)劃設(shè)計(jì)了“流域氣象水文監(jiān)測、長江流域概覽與防洪監(jiān)測、梯級(jí)電站外送及運(yùn)行監(jiān)測、階梯水庫調(diào)度監(jiān)測、系統(tǒng)信息流及安全態(tài)勢監(jiān)測”等多個(gè)主題，支撐用戶對(duì)各個(gè)業(yè)務(wù)功能運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行全面的運(yùn)維與監(jiān)控，推動(dòng)水利綜合業(yè)務(wù)精細(xì)化管理，提升科學(xué)化決策調(diào)度管理水平。

（數(shù)據(jù)已脫敏）