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近日，水利部黃河水利委員會(huì)下發(fā)《數(shù)字孿生黃河建設(shè)規(guī)劃（2022—2025）》（下稱《規(guī)劃》），規(guī)定“十四五”期內(nèi)加快建設(shè)具備“四預(yù)”（氣象預(yù)報(bào)、預(yù)警信息、演練、應(yīng)急預(yù)案）作用的數(shù)字孿生大河，為渭河流域“2 N”水利工程智能化業(yè)務(wù)流程運(yùn)用給予智能化情景和智能化仿真模擬支撐點(diǎn)，以智能化、數(shù)字化、智能化系統(tǒng)支撐點(diǎn)推動(dòng)大河維護(hù)治理現(xiàn)代化。

“數(shù)字孿生大河”是“數(shù)據(jù)大河”的繼承和發(fā)展趨勢(shì)

“數(shù)字孿生大河”指的是對(duì)實(shí)際中的渭河流域全因素和維護(hù)整治主題活動(dòng)整個(gè)過(guò)程開(kāi)展數(shù)據(jù)投射、智能化仿真模擬、展望演練，與實(shí)際中的渭河流域同歩模擬仿真運(yùn)作、實(shí)虛互動(dòng)、梯度下降法提升，以保持對(duì)實(shí)際河段的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提升生產(chǎn)調(diào)度。

早在2001年，曾任黃委負(fù)責(zé)人李國(guó)英就明確提出基本建設(shè)“三條大河”，即“原形大河”“數(shù)據(jù)大河”和“實(shí)體模型大河”，在其中“數(shù)據(jù)大河”的搭建目的是利用智能化方式，對(duì)渭河流域及有關(guān)區(qū)域的當(dāng)然、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)發(fā)展等因素搭建一體化的數(shù)據(jù)集成化服務(wù)平臺(tái)和虛擬環(huán)境，以功能齊全的系統(tǒng)和模型設(shè)計(jì)對(duì)黃河治理開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)和管控的多種計(jì)劃方案開(kāi)展仿真模擬、剖析和科學(xué)研究，并在數(shù)據(jù)可視化的前提下給予戰(zhàn)略決策適用，提高管理決策的嚴(yán)謹(jǐn)性和前瞻性。從這種角度觀察，“數(shù)字孿生大河”是對(duì)“數(shù)據(jù)大河”的繼承和發(fā)展趨勢(shì)。

很多年來(lái)，黃委進(jìn)行了以“數(shù)據(jù)大河”工程項(xiàng)目為核心的信息化規(guī)劃，基本建立了治黃信息化管理收集、傳送、儲(chǔ)存、解決、整合資源共享資源、業(yè)務(wù)流程運(yùn)用管理體系，為數(shù)字孿生大河基本建設(shè)打下了牢固基礎(chǔ)?！兑?guī)劃》的頒布，意味著“把大河放進(jìn)電子計(jì)算機(jī)”擁有戰(zhàn)略思想。

“十四五”基本完工“2 N”智能化業(yè)務(wù)流程運(yùn)用管理體系

依據(jù)《規(guī)劃》規(guī)定，數(shù)字孿生大河基本建設(shè)的核心工程項(xiàng)目有黃河下游防洪工程安全性檢測(cè)工程項(xiàng)目、渭河流域全覆蓋水監(jiān)控系統(tǒng)、黃河流域水工程項(xiàng)目防災(zāi)減災(zāi)協(xié)同智能監(jiān)控系統(tǒng)、渭河流域水文氣象基礎(chǔ)建設(shè)工程項(xiàng)目、渭河流域水資源管理與配制軟件系統(tǒng)、淤地壩安全性防汛管理系統(tǒng)、數(shù)字孿生大河核心技術(shù)分析與數(shù)據(jù)平臺(tái)、渭河流域數(shù)字孿生運(yùn)用示范性。

《規(guī)劃》還確立了“十四五”階段基本建設(shè)總體目標(biāo)，并未來(lái)展望了2030年和2035年發(fā)展前景總體目標(biāo)。在其中，“十四五”階段要基本完工渭河流域“2 N”智能化業(yè)務(wù)流程運(yùn)用管理體系——“2”指的是在大河關(guān)鍵防汛地域基本上完成“四預(yù)”，基本完成水資源管理與配制“四預(yù)”；“N”指的是推動(dòng)水文氣象業(yè)務(wù)流程管理、環(huán)境保護(hù)、水利水電工程基本建設(shè)及運(yùn)作管理方法等N項(xiàng)關(guān)鍵業(yè)務(wù)流程運(yùn)用；與此同時(shí)，還需要提高河段水利工程智能化、數(shù)字化和重點(diǎn)區(qū)域智能化系統(tǒng)水準(zhǔn)；連接小浪底、萬(wàn)家寨等關(guān)鍵水利樞紐數(shù)字孿生建設(shè)工程成效。

七大河流河段第一個(gè)數(shù)字孿生建設(shè)規(guī)劃

數(shù)字孿生河段是智慧水利的關(guān)鍵與重要。自2021年10月到2022年3月，水利部依次實(shí)行了《關(guān)于大力推進(jìn)智慧水利建設(shè)的指導(dǎo)意見(jiàn)》《數(shù)字孿生流域建設(shè)技術(shù)大綱（試行）》等8個(gè)基本綱領(lǐng)和規(guī)范性文檔，規(guī)定大力推動(dòng)數(shù)字孿生河段基本建設(shè)，并布署各河流監(jiān)督機(jī)構(gòu)、地區(qū)水行政部門主管機(jī)構(gòu)和相關(guān)水資源管理企業(yè)先行先試。該整體規(guī)劃是在我國(guó)七大河流河段第一個(gè)公布推送的數(shù)字孿生建設(shè)規(guī)劃。

“數(shù)字孿生大河在某種程度上便是大河的元宇宙，是一項(xiàng)比較復(fù)雜的工程項(xiàng)目，若存在一些核心技術(shù)必須攻克?！比A北水利水電高校副校、大河試驗(yàn)室華北水利水電高?？茖W(xué)研究產(chǎn)業(yè)基地智慧水利方位責(zé)任人劉雪梅說(shuō)，除開(kāi)水利工程有關(guān)專業(yè)技能外，還涉及到測(cè)繪工程、遙感技術(shù)、電子器件、通訊、人工智能技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、區(qū)塊鏈技術(shù)等很多新一代信息科技，這必須水利工程企業(yè)與科研單位、高等院校、高新技術(shù)企業(yè)科研開(kāi)發(fā)。