1 数字孪生水利顶层设计全面完成

水利部党组高度重视数字孪生水利建设,部领导亲自谋划、亲自部署、亲自推动,以数字孪生流域、数字孪生水网、数字孪生水利工程为主的数字孪生水利框架体系业已形成。水利部印发《“十四五”数字孪生流域建设总体方案》《数字孪生流域共建共享管理办法》等指导性文件、《数字孪生流域建设技术大纲(试行)》《数字孪生水网建设技术导则(试行)》《数字孪生水利工程建设技术导则(试行)》等技术性文件,编制《数字孪生流域数据底板地理空间数据规范(试行)》《数字孪生流域可视化模型规范(试行)》等标准。长江、黄河、淮河、海河、珠江、松辽、太湖等大江大河大湖和11个重点水利工程的“十四五”数字孪生流域(水利工程)建设方案编制实施。

数字孪生流域建设先行先试取得良好开局

全面启动56家单位94项数字孪生流域建设先行先试任务,建立“网信部门牵头、业务部门指导、技术专家把关”的工作机制,开展跟踪指导、双月通报、中期评估,基本建成试点区域数据底板,初步构建模型平台和知识平台,防洪“四预”等应用初见成效,共建共享取得突破,形成47项推荐应用案例,中期评估中31家先行先试单位为优秀(占比56%),评估结果纳入实行最严格水资源管理制度考核和河长制湖长制督查激励。先行先试成果在2022年西江洪水、北江洪水、台风“暹芭”“烟花”过程,长江流域联合调度、黄河调水调沙、太浦河多目标统筹调度等工作中成效明显,为水利业务提供了有力驱动和支撑。

3 防洪“四预”工作取得新突破

锚定“四不”目标,完善“四预”措施,贯通“四情”防御,绷紧“四个”链条,编制印发《水利业务“四预”基本技术要求(试行)》,组织实施多源空间信息融合的洪水预报系统建设,不断强化流域防洪“四预”措施,探索开展抗旱“四预”工作,为水旱灾害防御科学决策提供有力支撑。在防洪方面,以流域为单元开展降雨分区预报,加强预报模型参数在线率定;动态调整暴雨洪水预警阈值,实现预警信息直达病险水库“三个责任人”;攻关“正向”与“反向”库群联合调度技术难题,初步实现水工程调度运用快速影响分析,为洪水防御预案制定提供有力支撑;以安徽新安江屯溪以上流域为示范区,初步搭建多要素数字化场景,基本实现防汛轻量化展示等功能。在抗旱方面,推进全国旱情“一张图”建设,为长江流域严重干旱期间应急开展三峡水库应急补水径流预演分析,以及长江中下游抗旱保灌、抗咸潮保供水等专项行动提供技术支撑。

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2022年,小浪底、丹江口、岳城、尼尔基、三峡、南水北调、江垭皂市、万家寨、南四湖二级坝、大藤峡、太浦闸等11个数字孪生水利工程全面启动建设。数字孪生水利工程以数字化、网络化、智能化为主线,以数字化场景、智能化模拟、精准化决策为路径,紧密围绕关键业务领域和重点突破方向,有效支撑大江大河关键节点防洪、调度、兴利等应用。小浪底构建了多尺度时空数据融合孪生场景,实现工程安全、防汛调度、库区管理、发电运行和综合决策重点业务的“四预”能力赋能;大藤峡建立了分散型入库一维非恒定流数学模型,实现动库容防洪调度模型的精细化预演;丹江口开展了算据、算法、算力建设,建设了具有“四预”功能的业务体系,有效保障了大坝安全、供水安全、水质安全和库区安全。

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助力京杭大运河贯通补水工作,保障地下水监测信息质量和交换畅通,连续56天共享525个、42.3万条水利部和自然资源部国家站地下水监测数据,联合地表地下、水量水质监测,深入分析有关河段两侧地下水变化情况,形成系列数据产品和分析成果,直观反映补水效果,定期会商北京、天津、河北、山东四省(市)及南水北调东线一期北延工程供水、本地水、引黄水、再生水及雨洪水等水源,及时研判地下水补水影响范围、入渗强度、变幅规律,科学评价大运河贯通补水工作成效,助推大运河焕发活力。

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“多尺度流域水资源和水利设施遥感监测应用示范”正式启动,开展中小流域水循环核心要素遥感反演与融合同化、国产星源灌区土壤含水量和蒸散发协同反演及灌溉面积监测、多种InSAR融合工程区大范围形变cm级精准监测,以及我国首套基于国产重力卫星的全球重力场时变模型等关键技术攻关、系统研发。项目成果有力支撑水利部数字孪生平台建设,并为北江特大洪水防御、华北地下超采区河湖生态补水、大运河全线通水、农业用水总量核算示范与推广、华北平原地下水超采区治理及河北省地下水开采量监测等工作提供了技术支撑。40个数字孪生水利科研项目入选“2022年度水利部重大科技项目”名录。

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深入推进水利政务服务与公共服务融合发展,实现水利部政务服务事项“应上尽上、一网通办”及“掌上办”,打造水利政务服务品牌,提升水利政务服务标准化、规范化、便利化水平。水利电子证照系统服务覆盖全国,累计发放水利取水许可、水利工程质量检测单位资质等七类电子证照约67.5万份。水利部网站荣获“中国最具影响力党务政务平台”称号,在2022年政府网站绩效评估中位列国务院组成部门第4名,“打造用户中心 实现千人千网”入选2022年部委网站“十佳”优秀创新案例、中国“互联网+政务服务”十佳典型案例。以水利部官方微信“中国水利”、官方微博“水利部发布”为龙头,由60家水利政务新媒体公号为支撑,组成全国水利政务新媒体矩阵,发挥传播集群效应,主动引导社会舆论,讲好水利故事,获中央网信办“2022年走好网上群众路线百个成绩突出账号”。河南、福建、安徽省水利厅网站获评中国优秀政务网站,浙江“九龙联动治水”综合应用入选数字政府优秀应用案例,宁夏数字治水成果亮相第五届数字中国博览会。

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2022年,水利部首次采用“点面结合”渗透测试+实网攻防方式,依托实战演练靶场开展覆盖全行业的攻防演练,最大范围查找网络安全问题隐患,检验联防联控机制效果,锻炼协同防守能力。在攻击方面,水利部信息中心、南水北调中线公司、长江委打造的攻击队初具规模,并在实战中取得优异成绩。在防守方面,70家单位依托联防联控工作机制,开展安全监测、情报共享、攻击溯源、应急处置;淮委、珠江委、天津、江西、南水北调中线局、大藤峡、汉江集团等26家单位保持“零失分”;太湖局协助行业监测多个安全隐患,小浪底管理中心发现境外黑客组织线索,海委发现未公开的零日漏洞。在国家级网络安全攻防实战演习中,水利行业再次取得“优异”最佳防守等次,水利部连续第二年作为唯一部委代表作交流发言。在2022年国家网络安全宣传周期间,水利部作为唯一部委代表受邀参加开幕式,在网络安全技术高峰论坛作主旨演讲,并在法制日网络安全等级保护和关键信息基础设施保护分论坛作专题报告。

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出台水利关键信息基础设施安全保护工作有关指导意见和安全规划,以水利网络安全总体策略为指引,以水利关基为保护重点,通过管理、技术、运营、保障四大体系建设,构建水利关键信息基础设施综合防护体系,组织水利部信息中心、小浪底管理中心、南水北调集团、三峡集团、山东省水利厅、浙江省水利厅等单位成功申报国家网络安全试点示范项目。推进水利关键信息基础设施改造,纳入水利部工作方案,报送工作台账,开展督查评估。强化对关键信息基础设施的监测能力,在7个流域管理机构、32个省级水行政主管部门及部分水利工程单位关键网络节点部署流量监测探针,实时掌控行业安全态势。

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大力推进河湖遥感影像解译应用,完成23574条流域面积50-1000平方公里河流管理范围内地物遥感解译,解译地物图斑共计62万个,实现第一次全国水利普查名录内河湖(无人区除外)全覆盖,实现河湖管理范围划界成果、岸线规划功能分区、采砂规划、涉河建设项目审批等信息上图,进一步完善遥感本底数据,研制河湖遥感AI识别模型,不断提升河湖监管数字化、网络化、智能化能力和水平,水利部信息中心“全国河湖长制管理平台关键技术及应用”荣获中国测绘科学技术奖一等奖。开展珠江流域、西江北江、辽河绕阳河、四川泸定地震、青海大通山洪等突发事件应急监测,及时分析遥感影像,支撑防汛会商调度决策。

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