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作者：姜海霞
推進中國式現代化，要把水資源問題考慮進去。面對我們水資源自然稟賦不足、時空分布不均的客觀狀況，堅持以水定城、以水定地、以水定人、以水定產，把水資源作為最大的剛性約束，迫切需要現代科技做好支撐、打好地基。數字孿生技術運用于水資源管理，是推動新時代水利高質量發展的重要實施路徑。
水利中的數字孿生，就是通過在電腦上建構一個與真實物理流域或單元相同的虛擬世界，精準模擬真實世界中水利治理中的一切活動，實現各類水利治理管理行為的超前仿真推演，支撐水利智慧化決策。當前，數字孿生技術廣泛應用于流域防洪、水資源管理與調配、水利工程建設和運行管理、河湖管理等方面。以流域為例，數字孿生流域是以物理流域為單元、時空數據為底座、數學模型為核心、水利知識為驅動，對物理流域全要素和水利治理管理活動全過程的數字化映射、智能化模擬，實現與物理流域同步仿真運行、虛實交互、迭代優化。
國家高度重視數字孿生技術在水利方面的運用，“十四五”新型基礎設施建設規劃明確提出，要推動大江大河大湖數字孿生。水利部也明確指出“十四五”期間智慧水利建設的重點任務是構建數字孿生流域。2020年，水利部啟動智慧水利先行先試工作，計劃用2年時間，在長江水利委員會、黃河水利委員會、太湖流域管理局3個流域管理機構，浙江省、福建省、廣東省、貴州省、寧夏回族自治區5個省級水利部門，深圳市、寧波市、蘇州市3個市級水利部門，開展實施36項先行先試任務；近期，又向社會推薦了47個數字孿生流域建設先行先試應用案例，充分展現了數字孿生技術在水利領域實現的諸多應用。日前，長江流域全覆蓋水監控系統建設可行性研究報告獲批，是我國首個批復立項的數字孿生流域建設重大項目。這些數字孿生項目的實施，賦能流域水資源管理，具有很好的實踐價值，表現在以下方面。
一是以數字技術應用實現系統治理的智慧實踐。完整、準確、全面貫徹新發展理念，必須堅持系統觀念，加強前瞻性思考、全局性謀劃、戰略性布局、整體性推進。數字孿生流域堅持流域系統觀念、堅持全流域“一盤棋”，實現流域統一規劃、統一調度、統一治理、統一管理。數字孿生流域的提出，將數據監測的單位從單個水利工程拓展至大型水利工程群、從單個河段拓展至整個流域，將預測的時程單位從時、日拓展至周、月、季度等遠景情況，將預警的數據從一次險情、某個區域拓展至幾十年內、全國范圍的避險方案，是運用系統思維和數字技術方法解決水利難題的智慧實踐。
二是以孿生技術帶動突破水利關鍵技術的科學實踐。數字孿生流域是現代信息技術與傳統水利學科交叉的典型案例，通過與現實物理流域實時同步仿真運行，實現對物理流域實時監控、發現問題、優化調度，最終達到風險提前發現、預警提前發布、方案提前制定、措施提前實施，確保水利決策精準安全有效。數字孿生流域的建設與發展，帶來了算據、算法、算力方面的龐大需求，將帶動完成水利行業風險預測、安全監控、智能決策等領域關鍵技術的重點突破，推動構建具有預報、預警、預演、預案功能的數字孿生水利體系。
三是以海量數據推動水安全保障的民生實踐。“民生為上，治水為要”，水利事關人民福祉。保障國家水安全，需要提升水旱災害防御能力、水資源節約集約利用能力、水資源優化配置能力和生態保護治理能力。這四種能力的基礎是海量數據，數字孿生流域數字化的新系統、新裝備、新架構，為水利決策提供足夠的數據支撐，是“千里眼” “順風耳”。數據時代，數據成為關鍵生產要素和重要戰略資源，數字孿生流域的建設，也是把發展數字經濟自主權牢牢掌握在自己手中的重要舉措，幫助更好服務和融入新發展格局、推動高質量發展。
四是以信息共享技術完善社會治理體系的治理實踐。黨的二十大報告強調：完善社會治理體系，健全共建共治共享的社會治理制度，提升社會治理效能。對于數字孿生流域而言，其建設涉及上下游、左右岸、干支流及地表地下等，量大、面廣，必須推進共建共享，形成聯合建設、統籌管理、合理調配的水治理體系。數字孿生是推進業務流程優化再造、模式重構、制度重塑的驅動引擎，是推進政府治理體系和治理能力現代化客觀要求。
（作者系河海大學黨委宣傳部副部長）
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