習近平總書記對加快建設科技強國，實現(xiàn)高水平科技自立自強作出了一系列重大決策部署，強調(diào)科技創(chuàng)新是核心，抓住了科技創(chuàng)新就抓住了牽動我國發(fā)展全局的牛鼻子，并提出了提升流域設施數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化水平的明確要求。當前，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革加速演進，新興科技快速發(fā)展，各種新技術(shù)新應用不斷涌現(xiàn)。對標對表習近平總書記重要講話和重要指示批示精神，必須錨定全面提升國家水安全保障能力目標，把握世界科技發(fā)展新形勢、新趨勢，加強數(shù)字孿生、大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代信息技術(shù)與水利業(yè)務的深度融合，加快數(shù)字孿生流域建設，大力提升流域治理管理的數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化水平，賦能推動新階段水利高質(zhì)量發(fā)展的先進引領力和強勁驅(qū)動力。

建設數(shù)字孿生流域，即以物理流域為單元、時空數(shù)據(jù)為底座、數(shù)學模型為核心、水利知識為驅(qū)動，對物理流域全要素和水利治理管理全過程進行數(shù)字化映射、智能化模擬，實現(xiàn)與物理流域同步仿真運行、虛實交互、迭代優(yōu)化。水利部堅持把建設數(shù)字孿生流域作為推動新階段水利高質(zhì)量發(fā)展的重要路徑，推動數(shù)字孿生流域建設在水利行業(yè)全面展開，數(shù)字孿生流域建設技術(shù)大綱、技術(shù)導則、共建共享管理辦法和水利業(yè)務“四預”（預報預警預演預案）基本技術(shù)要求等系列技術(shù)規(guī)范全面建立，全國七大江河數(shù)字孿生流域建設方案編制完成，94項數(shù)字孿生流域和數(shù)字孿生水利工程先行先試工作啟動實施。

在向第二個百年奮斗目標進軍的新征程中，水利部門將深入貫徹落實習近平總書記重要講話和重要指示批示精神，按照需求牽引、應用至上、數(shù)字賦能、提升能力的要求，以數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化為主線，以算據(jù)、算法、算力建設為支撐，以數(shù)字化場景、智能化模擬、精準化決策為路徑，加快建設、持續(xù)完善具有強大“四預”功能的數(shù)字孿生流域。

構(gòu)建數(shù)字化場景。以自然地理、干支流水系、河道流場、水利工程、經(jīng)濟社會信息等為主要內(nèi)容，對物理流域進行全要素數(shù)字化映射。構(gòu)建天、空、地一體化水利感知網(wǎng)，優(yōu)化地面監(jiān)測，加強遙感監(jiān)測，推進物理流域監(jiān)測系統(tǒng)科學建設和高頻乃至在線運行，實現(xiàn)物理流域與數(shù)字流域之間的動態(tài)、實時信息交互和深度融合，保持交互的精準性、同步性、及時性。構(gòu)建全國統(tǒng)一、及時更新的數(shù)據(jù)底板，對物理流域產(chǎn)生的不同類型、不同形態(tài)、不同來源的數(shù)據(jù)進行有序組織，為水利治理管理提供詳實的基礎底圖。

開展智能化模擬。在數(shù)字化場景的基礎上，通過集成耦合多維多時空尺度的水利專業(yè)模型、智能分析模型、仿真可視化模型，構(gòu)建支撐水利業(yè)務全要素“四預”功能的數(shù)字孿生流域模擬仿真平臺。深入研究流域自然規(guī)律，融合流域多源信息，升級改造流域產(chǎn)匯流、土壤侵蝕、水沙輸移、水資源調(diào)配、工程調(diào)度等模型，統(tǒng)籌運用好基于機理揭示和規(guī)律把握的數(shù)學模型，以及基于數(shù)理統(tǒng)計和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的數(shù)學模型，確保數(shù)字孿生流域模擬過程和流域物理過程實現(xiàn)高保真。建設水利業(yè)務智能仿真模型，構(gòu)建水利業(yè)務遙感和視頻人工智能識別模型，實現(xiàn)水利工程運行和安全監(jiān)測、應急突發(fā)水事件等自動化精準識別。

支撐精準化決策。堅持大系統(tǒng)設計、分系統(tǒng)建設、模塊化鏈接，構(gòu)建標準統(tǒng)一、互為融通、共享共用的水利智能業(yè)務應用系統(tǒng)，全面覆蓋流域防洪抗旱、水資源管理調(diào)配等流域治理管理各項業(yè)務應用，實現(xiàn)風險提前發(fā)現(xiàn)、預警提前發(fā)布、方案提前制定、措施提前實施，確保水利決策迅速果斷精準有效。一方面，根據(jù)預報預警結(jié)果，“正向”預演出風險形勢和影響，以在未萌之時、成災之前發(fā)現(xiàn)問題、提出對策；另一方面，根據(jù)調(diào)度目標，“逆向”推演出水利工程安全運行限制條件，制定和優(yōu)化調(diào)度方案，實現(xiàn)預報與調(diào)度的動態(tài)耦合模擬，進一步提高預案的科學性、實用性和可操作性，為科學高效有序應對江河洪水、山洪災害、漬澇災害、冰凌災害、工程災害、干旱災害、水資源危機、水生態(tài)損害等各類水災害事件提供強大科技支撐，進一步提升國家水安全保障能力。

作者：李國英，為水利部黨組書記、部長