问：随着我们国家科技水平的不断提升，水资源管理有了更多得力的技术工具。其中，数字工具将给当前水资源管理带来怎样的改变？
游进军：以数字孪生流域建设为核心，构建具有“四预”功能的智慧水利体系，是当前水利信息化工作重点。目前在数字孪生数据底板构建、流域数字孪生建设框架、防洪“四预”等方面已经开展了较多探索和应用，但结合水资源管理的“四预”方面研究还较为薄弱，缺乏结合业务功能的整体框架设计，与实际的需求存在差距。
具体来看，水资源管理业务信息化建设存在“透彻感知能力不够、联通与共享程度不高、管理支撑能力不强”等不足，其中后两项与“四预”工具、业务支撑设计紧密关联。因此，可通过水资源管理“四预”系统模块设计推动科学智能动态的业务应用，推动水资源管理工具的全方位变革，具体表现为：决策功能由计划定制向业务支撑转变，决策对象从单一工程向系统整体转变，决策信息从水利数据支撑向多源信息集成利用转变，决策范围从水量状态识别为主向水量、水质、水生态联合过程模拟控制转变，决策方式从经验主导向智能分析转变，决策链条从静态管理向动态监控转变。
游进军：按照水利部数字孪生流域建设“需求牵引、应用至上、数字赋能、提升能力”的要求，水资源管理“四预”是当前水资源管理的发展趋势，其目标是达到全要素动态实时畅通信息交互和深层次地融合，实现及时准确预报、全面精准预警、同步仿真预演、精细数字预案，构建实时感知、信息互联、过程跟踪、智能处理的智慧水利新格局，为水利高水平质量的发展提供有力支撑和强力驱动。
打造水资源管理“四预”系统时，重点需要仔细考虑水资源管理工作的动态性要求。一方面需要加强水资源要素的感知能力，提升多维时空底板数据的动态性；另一方面是加强核心模型与实时数据的交互，基于实时监测数据动态调整模型参数，降低水文预报、用水需求变化带来的不确定性，提高模型结果与真实的情况的符合程度。同时，需要加强相关业务的闭环性，各项业务之间层层递进、互为支撑，实现对水资源管理和调配工作全链条的数字化映射。
游进军：一是来水动态预报和需水动态预报。来水动态预报通过耦合短尺度的预报降雨量、温度等气象数据，基于水资源动态评价模型进行计算分析，可以预测未来一段时间内的多时空尺度水资源，包括：年-月-日，坡面-集水区-流域分区-行政分区的水资源数量，支撑不同断面的来水量动态预报工作，为水资源动态调配模型提供输入数据。需求动态预报根据指标定额、趋势预测、回归分析等规划层面需水预测办法来进行年度需水预测，并结合人工经验和用水总量控制指标等进行校正。挖掘采用精细化过程数据，如水厂供水量、售水量和自备取水户取水量等历史数据和实时监测数据，结合气象预报、大数据支撑的人口迁移变化、经济情势支撑的用水结构预判等多元数据集成，应用指数平滑法、多元统计分析、机器学习等方法，构建不一样的需求场景下的月度动态预测需水量。
二是供需情势动态研判。根据动态调配模型进行年度和月度双重分析，基于区域供水公平性、用水户需水满足率、水库蓄水率、水厂负荷率、水质达标率、生态流量保证率等指标和阈值，从工程、水量、水质、水生态等多个角度对水资源调配系统整体供需形势进行研判，动态评估系统整体供需形势。在业务功能上提供年度供需情势判断和月度动态情势滚动判断。年度情势通过区域整体分析，以分区缺水风险和用户分布为主；月度动态情势可以基于月度调配方案滚动模拟的水量平衡结果，采用多指标状态评判，分析面临时段可能的风险和不同调配决策的影响，通过不同指标的预警触发机制提供动态预警。
三是调配计划滚动制定。水资源动态调配模型模拟系统不同环节的水量运移过程，通过多水源联合调配，确定各水源、水厂的供水方向、供水过程，支撑水库原水调配、水厂取水及水厂供水等多个环节的调配计划定制。通过与实时监测系统连接，能够及时获取最新的供水和用水数据，动态预测当前时段的可供水量和需水量，通过优化计算调整调配方案，支撑实时或定期的调配计划滚动制定。
四是调度方案实时推演。水资源动态调配模型基于实时数据和预设的配置方案，通过正向模拟推演未来的水资源调配结果，通过反向目标导向优化控制分析预期需求下的工程调配要求。根据实时推演结果与预设调度目标的符合程度，考虑各环节的互相影响关系，修正水库工程、关键节点、水厂的水量分配规则。结合工程实际运行管理机制，形成针对不一样情景的工程调度预案和组织实施方案。
五是业务会商综合集成。业务会商综合集成模块提供决策研判功能，通过方案比选、风险分析等方式提供不同决策的结果评价。结合多主体数字孪生场景仿真推演，可以耦合多主体合作机制和决策策略，支持集中决策与分散决策等不同决策模式，强化会商模块的智能分析和决策能力。考虑不同层级、不同环节、不同工程管理主体的决策偏好，智能生成供需双侧整体调控的调度预案。业务会商需要非常关注极端情景应对和预案储备，如特大干旱及突发事件等情景下，可通过业务会商综合集成模块识别不同应急预案的调配效果，快速完成分析、评估和决策等工作。
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