作为全国第一批省级水网先导区，近年来，山东省锚定“需求牵引、应用至上、数字赋能、提升能力”目标，立足山东5524座水库、7.13万公里河长、7171公里骨干调水工程、10多万公里农村供水管网，聚力打造以实体工程为基础，水利数据为底座、数学模型为核心、水利知识为驱动、系统耦合为抓手的“智水齐鲁”数字孪生水利体系，实现数据实时监控、工程联合调度、旱涝风险防范，全面提升水安全管理效能，以此助推山东水利高质量发展。
以算据为基，全力打造“天空地水工”一体化监测感知体系
山东省水利厅将“数字强水”作为“六水共治”发展思路之一，坚持高位推动、专班推进，将数字孪生水利作为国家省级水网先导区建设的重要内容。
加强前端感知，打造“天空地水工”一体化监测网络。全省布局建设各类监测站点1.1万多处，接入水利视频站点2万多个，建设水量在线监测点2159处。在暴雨洪水易发区沂沭河、大汶河流域先行先试建设测雨雷达6部，实现了关键流域高时空分辨率面雨量监测与短临预报。
加强共建共享，夯实数据底板基础支撑。建设水利数据中台，整合厅机关业务系统数据20余个，接入水利业务数据19.6亿条，建设共享接口2377个，实现业务数据在出入口上的“一数一源”。秉承“主动共享、按需提供”的原则，已为省内水利行业和其他单位分享数据7960万余条。建成“山东水利一张图”，整合水利基本信息及监测数据，形成76个业务图层、120类关联关系、21万处关联节点，实现县级及以上1300余条河流水系的关系分析展示，具备“一工程一个号”“一流域一张图”基础服务能力，为水利防汛和水资源调配提供可靠算据支撑。
以算法为核，全面打造好用实用、共享开放兼具山东特色应用场景
山东省聚焦调度决策，打造防汛联合调度支持系统。建成大汶河、沂沭河流域防洪联合调度决策支持服务系统，形成“水文预报—洪水预警—工程调度—数字模拟（预演）—预案生成—动态展示”的预报预警与指挥调度辅助决策一体化流程，贯通了雨、水、工、险、灾“五情”信息，实现降雨提前预报、洪水实时监测、灾情及时掌握。2023年、2024年汛期12次强降雨过程中，准确预报沂沭河、大汶河主要断面洪水过程，准确率提高至85%以上。
——聚焦水资源管理，全面加强水资源管护建设。依托国家水资源监控能力建设，山东实现了对河道外许可水量92%以上的取用水量在线监测，5万亩以上灌区渠首取水全部实现在线监测，供水人口20万人以上的城市重要地表水饮用水源地实现水质在线监测全覆盖。深化水资源税试点改革，在全国率先走出了一条“在线监控、精准计量、信息共享、多方共治”的信息化管水治水路子。
——聚焦水网调度，加快数字孪生水网建设。围绕“一轴三环、七纵九横、两湖多库”省级水网总体布局，谋划确定“1﹢3﹢4﹢N﹢4”数字孪生水利体系，采用“一地创新、全省共享”的建设模式。胶东调水数字孪生建设实现从调度方案自动生成到闸门的精准控制，精度控制达到分钟级、厘米级；南水北调数字孪生系统建成业务外网、业务内网、控制专网“三张网”基础设施，上线水量调度、信息监测等多个应用系统。
——聚焦工程安全，提升水利工程运行管理水平。搭建省级现代化水库运行管理矩阵平台，5524座水库已全部纳入矩阵平台，实现全省水库的实时可视化监控和全周期闭环管理；建设灌区工程运行管理系统，整编灌区图表数据220万条，接入试点灌区水情、工情、农情实时数据，实现灌区水资源优化调度；实现全省9560处供水工程的信息化管理，打造全国首个精细化到村的省级农村供水“一张图”；建成水利工程建设管理系统，实现了水利建设项目全过程一体化监管。
——聚焦高效精准，山东省水利信息系统日臻完善，形成了河湖水系管理一张图，实现了砂石采运管理单电子化，基本形成了“全、统、通”的山东河湖长数据管理模式；建成水利水电工程施工“三类人员”考核系统，率先实现系统信息全过程加密；初步建成省市水利系统上下联动、厅机关业务处室相互配合的监督信息链，实现了监督信息的共享和协同管理。
以算力为要，强化集约高效、按需服务的“水利政务云”支撑能力
在基础保障方面，山东省已经建成全域互通的水利网络，基于IPv6的新一代水利信息网基本建成，网络稳定性和承载能力显著增强。省市县三级互联互通，构建了集卫星、北斗、应急终端等平台协同支撑的应急通信保障体系，依托省级政务云构建了性能稳定的水利云，厅机关二十余个业务应用系统和数据全部迁移至云上。建成水利调度指挥中枢，开拓性地将大数据、数字可视化监控、物联网、视频会商等技术与水利业务进行深度融合，实现省、市、县三级水利部门及大型水库之间实时会商，为全省水利监管和应急指挥调度提供强有力支撑。
此外，山东强化安全防护，筑牢水利网络安全防护体系。构建形成“全面覆盖、上下贯通”的网络安全工作体系，构建了覆盖省市两级水利部门的纵向网络安全协调指挥体系，建立起省市网络安全事件“零延迟”协同机制；连续5年开展全系统网络安全攻防演练和网络安全监督检查，年处理网络安全漏洞150个以上，发现网络安全问题120多个。
以科技为先，坚持“智水齐鲁”一张蓝图绘到底
山东注重科研创新，不断加快数字孪生水利关键技术研究。
——加强多源异构数据场景化融合技术研究。采取基于事理图谱的场景化多源异构数据关联应用服务技术，提供从水利对象、空间网格到业务主题、水利事件的数据组织方式，为水利专业模型的高精度预报模拟提供支持。
——加强水利大模型在行业应用中关键技术研究。围绕水利大模型的行业落地能力需求，融合“天空地水工”多源异构数据，构建具备支撑多模型融合、联动、协同能力模型平台，优化模型架构算法，提高模型在复杂地形和气候条件下的精度和适应性。
——加强流域防洪“四预”关键技术研究。基于雨水情监测预报“三道防线”，重点做好降雨预报模型、产汇流水文模型、洪水演进水动力学模型的创新、应用和迭代，实现短中长期降雨洪水耦合预报的无缝衔接，提升洪水预报分析能力；强化流域防洪“正向-反向-正向”预演技术，实现水库群之间的协同联防，提升突发水事件快速应急预报预演和风险分析能力。
当前，山东正锚定构建一体化“智水齐鲁”综合应用平台，整合汇总全省数字孪生水利成果，积极推动多业务应用的数据集成、功能集成、服务集成。以算据为基、以算法为核、以算力为要、以科技为先，数字孪生水利新图景正在齐鲁大地渐次展开……
