交汇点讯 在11月17日举办的2023数智长江文化论坛上，中国工程院院士、全国工程勘察设计大师、长江设计集团有限公司首席科学家、中国大坝工程学会副理事长钮新强以“知水·治水·智水”为题，阐述了他对长江水利高质量发展的独特见解。

结合自己从事的专业，钮新强深入介绍了数智相关技术在长江水利高质量发展方面的应用。“长江文明是伴水而生的。水是生命之源，也是文明之基。人类依水而生、逐水而居，一直与洪涝干旱灾害不懈斗争，因此，人类文明史就是一部宏大的认识水、治理水的历史”。钮新强指出，新中国成立以来，在长江治水方面，形成了“以堤防为基础、控制性水库为核心，其他干支流水库、蓄滞洪区、河道整治等工程措施与非工程措施相结合”的综合体系。三峡、南水北调等一大批水利工程的兴建，人类治水兴水进入辉煌时代，长江流域经济高速发展，社会和谐稳定，人民富足幸福，长江文明发展到前所未有的新高度。但也必须看到，长江水利高质量发展还面临着诸多问题，如防洪仍然存在短板，水资源利用与节约存在不足，水生态环境问题日益突出，管理能力水平参差不齐等，因此，长江治理是一个复杂系统的工程，要实现长江水利高质量发展，就需要坚持正确的发展理念，加强技术创新。

如何解决这些问题，钮新强院士认为，首先要坚持生态优先、绿色发展的新理念，要坚持流域的系统观念，坚持全流域一盘棋，此外，还要大力推进数字孪生技术在长江治理中的创新运用。

何谓数字孪生流域？钮新强指出，数字孪生流域就是以物理流域为单元、时空数据为底座、数学模型为核心、水利知识为驱动，对物理流域全要素和水利治理管理活动全过程进行数字映射、智能模拟、前瞻预演，与物理流域同步仿真运行、虚实交互、迭代优化，实现对物理流域的实时监控、发现问题、优化调度的新型基础设施。从技术路线来讲，就是感知、映射、模拟、决策、反馈的循环过程。

从四个方面，钮新强阐述了数智技术在治水方面的研究和应用成果。首先，数智技术赋能防洪减灾。长江水量大、上中下游气候背景不同、人类活动给流域管理带来调整和影响，涉水要素监测范围大、精准预报、联合调度问题复杂。数字孪生流域平台能够提高预报精度，延长预见期，提高防洪能力分析能力，预警研判能力，智能化、精细化模拟调度过程，优选防洪调度方案。2021年，长江最大的支流——汉江秋后发生超20年一遇的大洪水，运用数智技术精确计算、智能决策，控制型水库累计拦洪达145亿立方米，降低汉江中下游干流洪峰水位1.5-3.5米，缩短了超警天数8-14天。

其次，数智技术赋能水资源调配。钮新强指出，水资源调配的管理决策呈现影响因素多、约束条件多、目标维度多的“三多特征”，传统的人工决策模式无法满足复杂多变环境下的综合效益最优。运用数智技术，能够在数字孪生流域平台基础上，实现流域水资源管理目标、取用水管理数字化场景应用，水量调度全过程模拟互馈，提升水资源动态监管和精细化调配能力。举例来说，2023年，首次运用数字孪生丹江口工程进行同步跟踪与实时推演，对大坝安全性态、岸坡地质灾害演进、水质污染扩散等进行分秒级数字演算，充分发挥预报、预警、预演、预案等“四预”功能，保障丹江口水库再次取得汉江秋汛防御与汛后水库满蓄的“双胜利”。

第三，数智技术赋能长江大保护。钮新强指出，目前，数智技术赋能长江大保护主要体现在三个方面，一是实现长江生态环境的实时监测和预警；二是通过数字化建模、模拟和分析，对长江生态系统进行全面的研究和评估；三是了解长江生态系统的现状，预测未来的环境变化和生态影响，及时发现和解决长江生态环境中的问题，为长江大保护提供科学决策依据。综合起来就是两个方面，一个是水环境治理，一个是水生态保护。在水环境治理方面，主要解决污染的问题，污染在水里头，根源在岸上，根据实时数据和业务需求，对水源地、水厂、污水处理厂、河流湖泊等资源进行智能调度；对数据进行分析和处理，为决策者提供科学依据和支持，从而制定更加合理和有效的管理策略。在水生态保护方面，通过卫星遥感、视频监控、大数据分析等技术手段，建立水生态监测网，实时监测水域水质、水量等数据，掌握水域分布和变化规律，为制定生态保护策略提供参考；通过红外线相机和无线电跟踪器等技术手段，监测动物的行为和活动，建立生物多样性数据库，对物种体征、生存状态及其栖息地环境等进行监测和分析，发现濒危物种、生境与航道冲突等问题及时预警，制定预案并采取拯救措施。此外，利用VR、AR等虚拟技术，实现水生态保护沉浸式宣传和教育，提高公众的环保意识和参与度。

第四，数智赋能水工程建设。钮新强认为，数智赋能水工程建设的内核就是BIM技术的应用，即“Building Information Model”“Building Information Modeling”“Building Information Management”，也就是基于BIM模型，实现工程勘察设计、施工建管、运行维护、拆除报废等各阶段信息的流转与融合，以数据为基础、模型为载体、业务为依托，打造服务于工程全生命期建设和管理的智慧应用体系。

“总之，数智技术是支撑长江治理体系和治理能力现代化建设的复杂综合技术体系。技术架构改变了治理模式，促进科学决策，从被动应对长江水问题转向主动防控；技术变革倒逼了管理变革，驱动长江治理体系深层次变革，促使治理能力现代化。”钮新强如此总结。

新华日报·交汇点记者 于锋 冯圆芳/文 万程鹏/摄