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科学谋划国家水网建设,提升国家水安全保障能力

科技日报记者 唐婷

我国水利基础设施体系目前还面临哪些不足,如何通过国家水网建设推动水利高质量发展,是全国人大代表、中国工程院院士、长江设计院院长钮新强一直非常关注的问题。

“‘十四五’期间是水利工程补短板的集中攻坚期,要以国家水网建设为核心,加快完善系统完备、科学合理的水利基础设施体系,解决发展不平衡不充分的问题,提升国家水安全保障能力。”钮新强3月8日在接受科技日报记者采访时指出。

在钮新强看来,我国水利基础设施体系建设取得了巨大成就,但对照十九届五中全会提出的要求来看,仍存在体系不完善、建设标准偏低、智能化水平偏低和安全风险积累等问题,短板和弱项突出。

党的十九届五中全会通过的《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》提出,实施国家水网等重大工程。今年1月召开的2021年全国水利工作会议也明确,“十四五”时期要以国家水网建设为核心系统实施水利工程补短板。

“国家水网是综合水灾害防控、水资源调配、水生态保护和智慧管理的复合网络系统,通过建设国家水网来补齐水利基础设施体系短板,是未来一个时期我国水利工作的重点。”中国水利科学研究院副院长王建华表示。

针对国家水网的统筹布局和科学谋划,重点应考虑哪些因素?钮新强认为,要秉持山水林田湖草系统治理的理念,注重从全国城乡区域协调联动的视角思考,将当前补短板和高质量发展相协同,统筹全流域、各方面、各要素推进系统治理。

“在具体措施上,应采取‘通、蓄、连、控’并举。”钮新强逐一解释道,“通”是对于洪水出路不足的地区,谋划新的排洪通道;“蓄”是以重大调蓄水库建设等来增强洪水、水资源调蓄能力;“连”是在考虑水资源承载力与经济社会布局的匹配性基础上,谋划重大跨流域、跨区域输配水通道和江河湖库连通通道;“控”是加强传统水利设施智能化升级改造,谋划推进国家水网智能化控制和调度体系建设。

在王建华看来,谋划国家水网不仅要有系统观念,将水网融入到整个国土空间体系当中,同时还要有工程思维,要从特定时空条件下的客观事实及其环境约束出发,充分考虑其“现实性”和“实现性”,从可行性、可操作性、运筹性维度给出最优解,实现工程的整体性能或效益最优。

如何通过信息技术的加持,让国家水网建设运行管理更加智能高效?钮新强指出,智能化是国家水网重要发展方向。面向国家水网中的江河湖库和重大水利工程,可构建以在线精准监测为基础,以网络协同共享为纽带,以数字孪生和智能分析为核心,以智慧调度和自动控制为目标的国家水网工程智能化体系。

“具体而言,国家水网的数字孪生总体上可按‘一网、三中心、N节点’(1+3+N)进行建设。”钮新强介绍,“一网”指利用新技术建设工程物联网、智能控制网和智慧调度网三网协同的水网智能化网络,实现涉水数据的采集、汇聚、处理和工程控制与综合调度,给水网装上能感知的“眼睛”。“三中心”即国家水网工程大数据中心、智慧调度控制中心、智能化创新中心,给水网装上会思考的“大脑”。“N节点”是指通过水库枢纽工程、引调水工程、河道(堤防)工程、蓄滞洪区等水利工程的智能化改造和建设,构建监测感知全面化、分析计算智能化、调度控制自动化、协同共享常态化的国家水网工程智能化控制节点,给水网装上能自动化运行的“手脚”。

“相对于水网工程基础设施体系而言,目前我国水网信息基础设施体系还存在明显不足,一方面‘眼、脑、手’发育不够健全,另一方面三者之间的协同性也不够。基于新一代信息技术支撑,构建以‘脉’为纽带的‘眼-脑-手’完备协同的智能化国家水网,对推动传统水利与新型基础设施深度融合,实现科学高效的智慧管理将起到重要作用。”王建华表示。

采访中,钮新强一再强调,在构建国家水网的过程中,要坚持生态优先、绿色发展理念,全方位全过程推行绿色规划、绿色设计、绿色建设、绿色运行,以最小的生态影响实现最大的工程效益。


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