提升水利档案管理水平，服务数字孪生水利建设

杨青素，毕保力，亓茜萌

（水利部水利水电规划设计总院，北京 100120）

0 引 言

习近平总书记从全面建成社会主义现代化强国、实现中华民族伟大复兴的战略高度出发，多次对建设网络强国、数字中国、智慧社会作出战略部署。中共中央、国务院印发的《数字中国建设整体布局规划》明确指出，建设数字中国是数字时代推进中国式现代化的重要引擎，是构筑国家竞争新优势的有力支撑[1]。水利档案工作要紧跟党和国家事业发展步伐，以高质量发展为主题，以实现数字化战略转型为关键，加快推进档案工作现代化建设。

1 水利档案管理的发展方向

近年来，在新一轮科技浪潮的引领下，许多行业都在充分利用现代信息技术进行科技赋能，提升行业管理水平。水利是现代化体系的重要组成部分，是实现高质量发展的支撑和重要带动力量。水利档案管理是水利建设和管理的基础性工作，提升水利档案管理的数字化、网络化、智能化水平是现代水利发展的要求，也是水利档案管理的发展方向。

1）从中央要求看。《数字中国建设整体布局规划》明确提出，构建以数字孪生流域为核心的智慧水利体系[1]。党中央、国务院印发的《国家水网建设规划纲要》提出，加快构建“系统完备、安全可靠，集约高效、绿色智能，循环通畅、调控有序”的国家水网[2]。加快完善水利基础设施网络，需要水利档案管理工作提挡升级，提高数字化、网络化、智能化管理水平。

2）从水情条件看。我国人多水少，水资源时空分布极不均衡，夏汛冬枯、北缺南丰；部分地区过度用水超出承载能力，引发一系列生态环境问题；受气候变化影响，极端天气事件呈现趋多、趋频、趋广、趋强的态势。我国新老水问题相互交织，是世界上水情最为复杂、江河治理难度最大、治水任务最为繁重的国家之一[3]，故需充分利用新技术、新手段，增强科技支撑引领保障能力，统筹解决水资源、水生态、水环境、水灾害问题。

3）从发展需求看。水利部党组对标对表习近平总书记治水重要论述精神，按照党中央、国务院决策部署，对新阶段水利高质量发展作出总体部署，并将推进智慧水利建设作为6 条实施路径之一，系统构建数字孪生水利体系，对数字孪生流域、数字孪生水网、数字孪生工程作出顶层设计并加快推进建设。水利档案管理工作要更好地发挥对新阶段水利高质量发展的支撑作用，必须紧紧围绕数字孪生水利发展需要，通过数字化、网络化、智能化改造，提升水利档案管理水平，为推进数字孪生流域、数字孪生水网、数字孪生工程建设提供更为扎实的数据、知识和工具支持。

4）从技术支撑看。当前，以云计算、人工智能等新一代信息技术为核心的新型基础设施正成为新一轮科技和产业革命的关键力量，代表着未来先进生产力的发展方向。交通、金融、工业、制造等许多行业都在加快推动互联网、大数据、人工智能和实体经济的深度融合，产业数字化进程取得快速发展。我国水利档案管理信息化建设虽也取得长足进步，但普遍存在认识不足、重视程度不够、数字化管理水平不高的情况，与现代信息技术发展的要求不匹配，与其他行业发展存在明显差距。需要充分发挥新一代信息技术的引领、驱动作用，提升水利档案管理的现代化水平，推动信息技术与传统水利融合，以实现高质量发展[4]。

2 新形势下水利档案管理的突破重点

针对当前水利档案管理工作普遍存在的系统性不强、标准不高、应用程度偏低等问题，下一步应紧盯数字孪生水利建设和现代化管理要求，力争在4 个方面实现真正突破。

1）系统性。坚持系统观念，遵循全国一盘棋的思路，考虑我国国情和水利特点，按照“中央-流域/省区-市县”的系统架构，搭建整体协同、分级负责的水利档案管理模式。根据中央和地方事权，考虑已有工作基础，明确不同层级档案管理的职责范围和管理权限，推进各层级水利档案管理的互联互通、协同融合，避免因各自为战和低水平重复建设而造成信息孤岛，着力提升水利档案管理整体效能。

2）融合性。数字孪生水利建设是推动新阶段水利高质量发展的重要内容，要把融入数字孪生水利建设作为水利档案管理提档升级的主攻方向。遵循数字孪生水利建设的顶层设计，对水利档案管理进行重塑和整合，真正做到水利档案与数字孪生水利建设在信息、模型、知识等方面的有效衔接，促进水利档案管理向水利信息采集、管理和服务职能转变，实现水利档案信息资源的合理配置、科学管理和高效利用[3]。

3）共享性。加强水利档案数据资源跨地区、跨层级统筹管理、整合归集、共享利用[5]，持续开展数据更新和共享交换，推进解决数据碎片化、系统孤岛化问题。通过数字化、网络化管理模式，突破原有地域限制，最大限度节省人员和资源，切实提高水利档案管理效能。采取馆际合作、异地查档的方式，实现多方调档、优化流程，提高档案查阅效率、查全率、查准率，提升档案服务水平。

4）安全性。着力加强水利档案数字化安全管理，切实提高水利网络监测预警、风险评判、安全感知、应急处置能力，制定预防档案数字化风险的应急处置预案，定期对档案数字化安全风险进行评估和检查，若发现安全隐患，立即采取有效措施，最大程度保障水利档案信息数据安全。推进水利档案数据分类、分级保护，加强网络数据安全认证，强化重要数据安全监管，积极运用先进加密技术，确保水利档案数据安全。

3 水利档案管理创新对策

水利档案作为新阶段水利高质量发展的重要数据库，在管理理念和管理手段方面需要找准发展定位和方向。要紧紧围绕数字孪生流域、数字孪生水网、数字孪生工程的建设需求，加快完善水利档案数字化、网络化、智能化管理体系，利用先进的信息技术手段尽快实现对水利档案资源的高效整合，促进水利档案资源共建共享，不断推动水利档案事业创新发展。

3.1 做好数据分类提取

推进数字孪生建设离不开海量的数据支撑。水利档案文件如：水利规划、研究报告、勘测设计报告等，积累了大量的自然地理、生态环境、社会经济等基础信息，可作为水利感知网采集信息的有效补充[3]。要加强对水资源调查评价、水利工程普查、自然灾害风险普查等基础信息收集，建立全国水资源、水生态、水灾害、水工程等信息台账。从各类水利规划、专题研究报告、水利工程勘测设计文件等档案中，提取各类水利对象的特征属性，主要包括：河流、湖泊等江河湖泊类对象，各类建（构）筑物、机电设备等水利工程类对象，水文监测站、工程安全监测点、水事影像监视点等监测站（点）类对象，工程运行管理机构、人员、资产等工程管理类对象。特别需要强调的是，要充分利用工程设计施工图纸、建筑信息模型（BIM，Building Information Modeling）等资料，构建数据底板，汇聚工程全要素、全过程地理空间数据、基础数据、监测数据和业务管理数据。

3.2 加强数据治理开发

水利档案文件由于数据来源、产生年代和区域差异，存在数据不规范甚至相互矛盾的问题。按照数字孪生水利建设的标准和要求，以提升数据的一致性和规范性为目标，针对可能存在的数据冗余和冲突问题，注重数据的清洗融合，建立数据血缘关系，提高数据的质量管理和开发管理水平，强化数据的标准化处理。同时，充分运用模式识别、机器学习等方法，采取地图、图像、动画等表达形式，挖掘并展现物理流域全要素之间的关系、水利治理管理全过程的规律。加强对数据的质量管控，结合水利档案更新周期，建立基础信息台账动态更新机制，定期更新相关领域的数据，确保归档数据信息的真实性、准确性和时效性。

3.3 重视模型规范整理

推进数字孪生流域、数字孪生水网、数字孪生工程建设，离不开对物理世界的自然规律进行数学表达，水利模型工具是实现这一目标的关键，包括水文、水力学、水环境、水资源和水利工程调度等模型。许多水利档案文件在产生过程中，对产流汇流、取水用水、河道演变等进行模拟分析，构建流域或区域尺度的模型工具；但是，有些模型工具并未体现在最终成果报告中，成为归档文件的“盲点”。要充分发挥水利档案在模型开发方面的作用，注重对不同模型工具的提取、整理和规范，根据地理属性、专业属性和功能属性分门别类，助力构建高保真、专业全、覆盖广的模型工具库。

3.4 强化知识挖掘管理

推进数字孪生水利建设，需要以水利知识库为桥梁，为决策分析提供支撑信息。水利档案文件融合了权威专家的经验，随着规划实施、工程建设和调度运行管理，许多观点和结论经过实践检验，可以成为构建知识图谱、丰富数字孪生知识库的重要来源[3]。要加强水利档案中诸如历史场景、专家经验、水利对象关联关系、业务规则和预报调度方案等的知识挖掘，特别是通过对数据表格或文本记录的历史场景数据进行典型时空属性及特征指标的抽取、融合、挖掘和结构化存储，支撑历史场景发生的关键过程及主要应对措施的复盘，对历史场景下的调度执行方案数字化和暴雨洪水特征等进行挖掘，为同类型事件的决策提供知识化依据。

3.5 促进档案高效利用

档案的生命在于利用，只有为社会服务并同社会经济、政治、文化、科技等各方面联系起来，才能实现档案的社会价值。从实践来看，许多地方水利档案管理工作中经常存在信息孤岛和碎片化问题，关键在于档案无法进行跨区域、跨单位资源共享。因此，面向未来的水利档案，既要重视水利档案自身建设，更要融入数字孪生水利建设大局，在智慧水利的整体设计中为档案信息查询设计专门的应用，充分利用网络化管理平台，积极拓展服务路径和范围，不断提升水利档案资源的覆盖范围和服务水平。

4 打造高素质的水利档案管理人才队伍

水利档案的数字化、网络化、智能化提升工作是一项技术密集型工程，难度大、要求高、专业性强，需要培养一支综合素质高、专业结构合理、知识技能全面的复合型人才队伍，满足新时期水利档案创新发展的要求。

1）加强业务培训。目前许多水利单位档案管理人员自身学历、专业、知识面等条件，难以适应智慧水利建设的需要，亟需聘请相关领域专家和学者进行专业理论知识和信息技术应用等方面的授课培训，增强有关领导干部和业务人员的数字思维、数字认知、数字技能，不断增强创新思维和实践能力。

2）加大交流力度。建立岗位交流制度，既可以安排档案管理人员到信息化建设部门工作，也可以安排信息化建设人才到档案管理部门轮岗。通过加强岗位交流实践，快速培养一支复合型人才队伍，更好地支撑水利档案数字化、网络化、智能化提升工作。

3）健全激励机制。持续优化人才培养引进与激励政策，结合各单位实际情况制订相应的考核内容、评价标准、奖惩机制，重视档案管理人员的职称评聘、职务晋升，为档案管理人员的成长创造良好的环境，充分调动档案管理人员学习和创新的积极性和主动性。

5 结 语

随着全球信息技术的快速发展，水利档案管理的数字化、网络化、智能化建设进程也需要提速。因此，要积极创新档案管理理念和手段，重新构建规范化的档案管理体系，加大力度培养和引进档案数字化管理人才，提高档案管理效率，不断推动水利档案事业的高质量发展，从而能够更好地支撑数字孪生水利建设、服务新阶段水利高质量发展。