李国英投稿人民日报:系统谋划推进节水数字孪

日期:2025-12-27 浏览:

原标题:“十五五”系统规划推进数字孪生水利体系建设的建议包括“深入推进数字中国建设”、“提前做好新型基础设施建设”、“推动传统基础设施更新和数字化转型”。系统规划和推进数字孪生用水系统建设。要坚决贯彻落实党中央、国务院决策部署,规划建设数字孪生水利体系。习近平总书记高度重视水安全问题,推动水利事业高质量发展,对保障我国水安全提出明确要求,为水利工程建设提供了基本遵循和行动指南。近年来,随着气候经济社会发展变革和韧性的缺乏进一步加剧了水安全领域的诸多风险隐患。过去风险的积累与新风险的重叠日益明显。水安全面临的环境条件比以往任何时候都更加复杂和极端。提高水利发展质量、有效防控水安全风险的要求更加迫切和突出。与此同时,新科技革命和产业变革不断加速,前沿技术成果密集创造,为节水智能分析判断和科学高效决策提供技术支撑。构建数字孪生水务系统是应对风险挑战、洞悉时代变迁、塑造发展动力的重要手段。加强科技e数字孪生水利赋能,推动优质水利发展,为保障我国水安全提供有力支撑,必须系统规划和推进数字孪生水利体系建设。数字孪生水利系统与物理水利对象的同步运行、虚实互动、推动数字孪生水利系统的迭代优化,是以物理水利对象为单位、时空数据为基础、数学模型为核心、水利知识为驱动力进行的。综合分析物理节水和节水管理活动的所有要素。数字测绘、智能模拟和前瞻性过程预览的综合系统与物理水利对象同步运行,与虚拟现实交互性并不断迭代优化。它由数字孪生分水岭、数字孪生水网和数字孪生项目组成。这三者都是不可替代的,各有侧重、相互联系、信息交流。数字孪生流域主要支撑流域“一体化规划、一体化治理、一体化调度、一体化管理”,帮助实现多要素、多对象、多重三重目标的“帕累托最优”流域治理与管理。数字孪生水网主要支撑“系统完整、安全可靠、集中高效、绿色智能、流通顺畅、调节有序”的水网建设和运行。数字孪生工程主要支撑水利工程的安全运行和功能表现。建设数字孪生水务系统应遵循“增强数字智能、需求驱动、应用型”的原则。优先,增强能力。”立足水利工程实际需求,详细分析流域防洪、水资源管理与配置的目标、流程、功能、数据等需求,以及水利工程、河湖、水土保持、灌区现代化改造建设、农村供水等水利工程建设与运行管理。要推进面向公用事业的监测检测系统和数学建模系统建设,搭建数字孪生平台,提供综合支撑。支持商业节水应用,提供预测预警、预览和规划能力,提升节水现代化管理和治理能力。加快建设综合监测检测体系r “空气、土地和水资源保护”。数据是构建水利数字孪生系统的基础,监测和传感是获取数据的方法和渠道。物理保护对象水离子数据监测。实现视觉、检测的精准、同步、及时,要加快“空地水保护”一体化监测检测系统建设。一是提供全覆盖、全空间、全要素、全天候的监测感知。 “全覆盖”是指覆盖所有水利治理和管理对象,即所有河流、各级水网、所有项目。 “全空间”是指从“天”、“天”、“地”、“水”、“楼”三维空间对水利管理对象的信息数据进行监测和检测。 “全要素”是指实现水管理所有信息的认可,包括自然河湖系统的水文要素、水力要素、沉积物力学要素、数字高程模型、工程位移与变形、渗流与压力、应力与应变、地理信息系统等。“耐候”是指不受气候、时间或环境条件的影响。始终保持有效的监测检测状态,获取完整、连续、准确、实时的数据信息。二是加强适当数据收集,构建数字孪生灌溉系统。聚焦用水数字孪生系统建设需求,清理不适应用水数字孪生系统建设需要的监测检测标准和规范,完善手段、路线、方法和目标,推动监测检测系统科学建设、高频次乃至在线运行。收集基础数据,监控数据水利治理和管理对象的状态、管理数据、共享数据和地理空间数据,满足水利数字孪生系统数学模型计算高精度、高频度和连续性的要求,为水利数字孪生系统构建提供准确的物理参数和现实约束,并保持与物理对象的同步耦合。三是完善数据收集和共享。完善跨地域、跨部门、跨层级数据资源的统筹管理、整合和共享。充分利用国家监测资源,共享经济、社会、土地利用、环境、气候等相关数据。构建基于全国用水地图的用水数据采集平台,根据构建用水数字孪生系统的需要,构建多源、多维度、多尺度的用水数据采集平台。数据收集管理形成有效的运行控制机制。四是加快监测技术和装备的研发和应用。建设水利遥感卫星应用群,加快水利降水测量雷达网建设,积极推进基于卫星遥感、雷达声呐等水利目标监测探测新技术研究。加强无人机、无人船、水下机器人、激光雷达、侧扫雷达、穿透地质雷达、智慧矿石等新型装备的研发和应用以及地理信息数据实时动态监测之内。流域,特别是下垫面、工程性质、水文要素、水力要素和沉积物力学要素。加快产品转化应用f 科技成果促进新一代信息技术与节水监测意识深度融合。数字孪生水利系统是保证数学模拟过程和物理过程中数学模型“高保真”的关键。要实现这一目标,精准测图、虚实交互和“4大预测”能力是关键。在现有用水模型的基础上,深化研究、整合应用,确保数学模拟过程和过程物理装置达到“高保真”。一是突出模型建设的重点。水利工程涉及防洪安全、供水安全、粮食安全、生态安全,模型计算要求极高的前瞻性和精度。基于机制揭示和规则理解的机制模型、基于m的统计模型构建数字孪生水利系统的核心应将数学统计与数据挖掘,以及两种模型相互融合、系统集成的混合模型作为构建数字孪生水利系统的核心,以更好地揭示事物发展的规律,同时映射现实、回顾和反演历史、预测和估计未来。二是加强引导数据与数学模型的衔接和协调。根据不同区域气候条件、下垫面条件和工程特点,通过“天地水力”综合监测检测系统采集数据并进行节水分析,包括约束条件、调度规则和历史情景。充分利用我们的经验及时修改模型计算的边界条件,动态标定在线模型计算的物理参数,减少模型系统误差rs,提高模型模拟的准确性。三是加强研究和模型开发。抓住“高保真”要求,深化用水机理模型应用研究,加快推广融合卫星、雷达等多源数据的“云雨”降雨预报模型,建立分布式水文模型,完善洪水水动力演化模型、冰水动力学模型、土壤侵蚀模型、泥沙动力学模型、污染物扩散输送模型等。建立模型验收评价体系,完善基于历史数据的模型功能验证。实时获取代表性数据并评估模型结果的准确性。四是“正向/反向/正向”减法功能的改进。通过对不同情景的分析计算,估算了流域内水流的演化过程“前景通过确立业务决策目标和工程安全应用约束条件,对工程进度计划进行“倒推”,允许多个方案比选,在满足边界条件的情况下考虑后一变量,再次进行“正向”推演,为决策提供前瞻性、科学性、准确性和自信性。不断变化的江河、湖泊、水库水文条件、流域基本条件、工程运营绩效和经济社会发展需要,决定了工程进度计划的实施。数字孪生节水体系建设必须在实战中完善和更新运用,不断适应和满足新形势下节水治理和管理的需要,为推动我国节水高质量发展、保障水安全作出新贡献。 (作者为水利部党委书记、部长)

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