今年2月，中共中央、国务院印发《数字中国建设整体布局规划》，提出“构建以数字孪生流域为核心的智慧水利体系”。如今，随着应用场景不断拓展，数字孪生流域建设正在防洪预警、供水调度、污染防治等方面发挥积极作用。

智慧测报，防洪预警更及时

微风拂面，绿水悠悠。潘期花家住江西省婺源县蚺城街道文博社区，家中小院正对着穿城而过的乐安河主干流。刚下过几场雨，河里的水涨了，看上去碧波白浪，潘期花不时也去沿河步道遛弯散心。

往年，潘期花可没有这心思，每每涨水，正是叫人发愁的时候。“2017年，婺源发洪水，我家离河近，由于涨水快、疏散时间紧，家里的东西都来不及收拾，损失不小。”潘期花回忆。

“受自然地理条件影响，婺源暴雨强度大、山洪来势猛。”婺源县水利局防办主任邱汉欣介绍，婺源过去十几年不断加强雨量站、水文站、水位站等建设，为实时测报雨情、地表径流情况提供数据支撑，但洪水等相关预测仍需协调各部门数据，利用人工展开具体测算，“可以说是数据上报自动化，但预测预警并未智慧化。”

2017年，在水利部的支持下，江西省水利厅先后投入2000多万元用于乐安河数字孪生流域建设。2020年4月1日，婺源智慧水文业务服务平台开始试运行。

在婺源县水利局防汛抗旱指挥部，登录婺源智慧水文业务服务平台，大屏幕上可以看到该系统集纳了综合信息服务、三维虚拟演示、洪水预报预警等功能。“从降水到洪水，其实是个复杂的过程。”邱汉欣介绍，相比以往用单一指标判断或者人力测算，该智慧系统作为监测要素齐全的空天地一体化数据感知体系，可将雨量、地表径流量、蒸发量、水位等要素汇聚在同一模型内，通过科学计算得出洪水可能发生的情况，提高运算效率和预报准确性。

邱汉欣指着三维虚拟演示界面上的蓝色区域说：“根据运算结果生成的蓝色区域，预报了在一定参数范围内洪水可能淹没的范围，可做到快速、精准测报。”

数字模拟，污染防治更高效

“坪山河新和河道上游氨氮浓度每升达8.1毫克，请组织排查。”5月12日，一条水质异常事件工单被提交到广东省深圳市水务局的工单管理系统，系统自动分派给深圳市坪山区水务局。随即，巡查人员展开实地溯源。

“坪山区一家公司圈养家禽，将产生的污水抽排至雨水管道并流入新和河道，导致水质异常。”已办结的工单中详细记录着处置过程。在排污行为被叫停后，河道水质恢复了正常。

在深圳，借助数字孪生流域技术，这种“人在线、物在线、事在线”的水务设施运行管理模式已见雏形。全市“河、库、厂、网、站、线”六大类约5300个重点水务对象的基础数据按照统一标准归集，再加上水情、雨情、工情等约6000个测站的实时监测数据，以及自然资源与空间地理数据，汇聚成“水务数字底座”，以“水务一张图”的方式呈现，为水务应用场景数字化奠定了基础。

“相当于为深圳河湾流域创造了一个数字‘双胞胎’。”深圳市水务局信息办负责人王晓辉介绍，目前已搭建出水环境达标、水旱灾害防御等多项数字化应用场景，实现智慧化模拟、精准化决策。

在水环境达标应用场景中，全市河流水质实时情况和45座水质净化厂的实时信息，以及420个河流断面检测数据一目了然。若遇到水质异常事件，则立即生成工单，派发相关单位处理。

对已发水污染事件的处置，仍属事后监管。眼下，深圳市水务局正在依托数字孪生流域技术以及海量的水务数据，探索提升水污染预防能力。

“短时强降雨可能导致排水系统雨水量骤增，挤占污水通道，污水溢流进入河道影响水质。为此，我们利用知识图谱技术，建立数字孪生深圳河湾流域布吉河知识平台，分析不同降雨情势下各类溢流污染成因、对河道水质的影响，为水污染事件的预防和溯源提供决策辅助。”深圳市水务局相关负责人吉海介绍。

作为探索，深圳市水务局对布吉河道2019年到2021年间的100多场降雨及断面水质数据进行深度挖掘分析，形成了包含96项典型模式的历史场景模式库。“我们希望数字化的深圳河湾流域无限接近真实，更高效地助力污染防治。”王晓辉说。

来源：人民日报