推进传统基础设施数字化改造

让治水兴水更智慧

中央纪委国家监委网站 侯颗 自吉林报道

  深浅不一的绿色区块，弯曲延伸的蓝色线条，星罗棋布的黄色站点……在名为“松辽水利一张图”的数字孪生系统上，整个松辽流域的江河湖泊、水利工程实时映射到数字世界。画面中心，一个红色警告标志不断闪烁，那是来自丰满水库的预警。7月31日8时，位于松花江吉林段上游的丰满水库水位262.93米，按照7天洪量超过52.9亿立方米，是1933年有资料以来的最大洪水。

  水库的科学精准调度，是流域防洪关键。水放太少，水库将面临高水位运行风险；水放太多，下游人口众多、耕地密集的防洪保护区就会受到威胁。决策，需要即刻做出。

  7月31日上午的防汛会商现场，气氛比以往更紧张。会商前，水利部松辽水利委员会水情气象处预报科科长周炫通过数字孪生系统的预报模块，对丰满水库未来24小时以及3天内的流量情况进行分析演算。系统中的“主观预报”功能帮了他大忙，借助大数据、云计算等技术，“主观预报”能够对传统数值模式下的水位、流量、净雨量、面雨量等进行测算，得出更为精准的来水量预测。

  当天，周炫为丰满水库提供了2种可能性的洪水预报。事后证明，关于落地雨预报的3天洪量精准度为94%。

  拿到雨水情数据后，松辽委防御处处长左海阳和同事们抓紧拟定了8套调度方案。不同出库流量下，下游各断面水位变化趋势、峰现时间、洪峰总量等关键数据都能在系统直观呈现，成为会商现场的重要参考。与此同时，利用无人机技术实时监测下游沿江堤防，准确获取五大围堤洪水淹没情况，也为调度决策提供了依据。

  “最终我们决定调度丰满水库4000立方米每秒的流量出库，这样既可以保证干流堤防安全，也能缓解上游库区的防洪压力。”左海阳说。

  从收到实时信息，到发出调度指令，整个过程用时不到2个小时。依靠数字孪生技术，调蓄水库，这道曾经摆在水利工作者面前的决策难题，如今有了更为高效、精准的解法。

  当水库、灌区、引水工程等传统水利设施同大数据、物联网、人工智能等新一代信息技术深度融合，人们在应对洪涝灾害时可以更智慧，在调配水资源时能够更科学。透过数字孪生水利建设，更能深刻理解党的二十届三中全会部署“健全现代化基础设施建设体制机制”的重要意义。

  “近年来，我们加快推进传统水利工程向新型水利基础设施转型，对于新建项目，同步构建实体工程和数字孪生工程；对于已建项目，开展智能化改造。”水利部规划计划司改革处有关负责同志告诉记者，目前，已基本完成数字孪生水利顶层框架设计，初步构建了水利部和长江、黄河、淮河等七大江河数字孪生平台，以及南水北调中线和7个省级水网监控调度平台。

  传统设施与新技术如何真正实现“适配”？解决这一难题，需要先解决一系列更为具体的问题：技术标准如何制定、怎样满足现实需求……对此，水利部在三峡水利枢纽、南水北调等11个水网骨干工程，都江堰、红旗渠等49个灌区，引江济淮、引汉济渭等17个调水工程，开展数字孪生建设先行先试，探索可复制、可推广的典型模式和技术路径。

  2022年，作为数字孪生先行先试单位之一，松辽委开始了搭建全景数字嫩江平台的尝试。

  “嫩江河道宽且浅，流域防洪安全问题历来突出，关乎黑龙江、吉林、内蒙古三地的粮食安全、能源安全以及人民生命财产安全，是区域高质量发展的重要制约因素，因此我们将其作为数字孪生的一个重要试点项目。”松辽委水文局（信息中心）信息处处长程祥吉说。

  从编制松辽流域智慧水利总体方案，到成立工作专班、加强与流域各省（自治区）沟通协作、更新替代国产化设备……一系列扎实举措为推行数字化改革铺路架桥。在各方努力下，数字孪生嫩江建设了宽浅河道洪水演进等多个特色模型，构建了多级数字化场景，搭建成全景数字嫩江平台和防洪“四预”应用系统，在汛前演练和防洪实战中都发挥了重要作用。

  局部的创新探索为全国范围内的推广积累了宝贵经验。在整合各地有益做法基础上，水利部修订《水利技术标准体系表》，新增58项数字孪生水利标准，印发实施数字孪生水利工程建设技术导则等多个技术指导文件，不断完善水利技术标准体系，推进物理水利工程和数字孪生工程同步设计、同步建设、同步投用。水利部数字孪生平台、全国水利一张图、“上善”水利大模型、数字孪生水利资源共享平台等一批技术成果相继涌现。

  “我们将认真贯彻落实党的二十届三中全会部署，继续按照‘需求牵引、应用至上、数字赋能、提升能力’的要求，加快关键技术攻关，建构科学专业、支撑有力、反应迅速的决策支持机制，积极推进蓄滞洪区数字孪生建设，因地制宜打造一批数字孪生产品，不断提高流域设施的数字化、网络化、智能化水平。”水利部规划计划司改革处有关负责同志说。