引子
水作為大自然對(duì)人類最美好的饋贈(zèng)，是地球上最重要的物資資源之一。自古以來(lái)人類逐水而居，眾多城市因水而興，水在滿足人們生活需求的同時(shí)也帶來(lái)了各種問(wèn)題。用水、治水是人類社會(huì)發(fā)展過(guò)程中的重中之重，伴隨著科學(xué)技術(shù)的提高和信息化的應(yīng)用，智慧水務(wù)應(yīng)運(yùn)而生。
智慧水務(wù)的四個(gè)發(fā)展階段
對(duì)于何為智慧水務(wù)，中國(guó)工程院院士王浩的定義概括為：“智慧水務(wù)是通過(guò)信息化技術(shù)方法獲得、處理并公開(kāi)水務(wù)信息，從而有效地管理供水、用水、耗水、排水、污水收集處理、再生水綜合利用等過(guò)程，是智慧城市的重要組成”。該定義易于理解，智慧水務(wù)是運(yùn)用信息化技術(shù)作為載體對(duì)水務(wù)進(jìn)行科學(xué)有效的管理，但應(yīng)用信息化為手段進(jìn)行水務(wù)管理到何種程度可以稱之為智慧水務(wù)尚未明確界定。
前段時(shí)間，北大縱橫高級(jí)副總裁謝凡女士在公司內(nèi)部對(duì)數(shù)字原生進(jìn)行了詳細(xì)描述與講解，內(nèi)容可以完美的應(yīng)用于智慧水務(wù)關(guān)于發(fā)展階段的有效劃分。謝總提出企業(yè)終將走向數(shù)字原生形態(tài)的“理念”，并對(duì)企業(yè)數(shù)字化發(fā)展進(jìn)程的各階段進(jìn)行了友好定義，主要?jiǎng)澐譃樗膫€(gè)階段：1.數(shù)字孿生2.虛擬原生3.虛實(shí)融生4.數(shù)字原生。數(shù)字孿生指現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)字化鏡像階段；虛擬原生指數(shù)字世界可以有虛擬的原生運(yùn)行規(guī)律和運(yùn)行結(jié)果，但不干預(yù)現(xiàn)實(shí)世界；虛實(shí)融生指在確定的協(xié)議下，數(shù)字世界中可固化支持現(xiàn)實(shí)世界決策效率并反向支撐現(xiàn)實(shí)世界；數(shù)字原生指數(shù)字世界將基于自己的算法產(chǎn)生更多未可知思維。后一階段比前一階段更加智能，體現(xiàn)更高的效率，虛擬世界（數(shù)字世界）能夠進(jìn)一步擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)世界人類的想象空間，反向激發(fā)人類向更多未知的世界進(jìn)行拓展，虛與實(shí)之間由涇渭分明，逐漸融合，最終更加立體，相互促進(jìn)，融為一體。
我們知道浩瀚歲月之中，人類的演化不再是主要依靠前期個(gè)體體能和智能的提升進(jìn)行進(jìn)化，目前更多的依靠著群體交流和協(xié)作方式的改變和效率的提升。隨著虛擬世界使得人類不僅能夠跨時(shí)空的交流經(jīng)驗(yàn)和信息，而且可以超越現(xiàn)實(shí)空間進(jìn)行想象與模擬實(shí)施，達(dá)成更高的世界改變。世界盡頭是元宇宙，而元宇宙的終極無(wú)疑將會(huì)是數(shù)字原生。
一個(gè)處于智慧水務(wù)發(fā)展較為領(lǐng)先的例子三峽集團(tuán)目前已基于數(shù)字孿生能力底座，采用可視化技術(shù)，對(duì)整個(gè)長(zhǎng)江流域的山川、河流、城市、水利工程、氣象、水文等要素進(jìn)行數(shù)字化還原，通過(guò)開(kāi)發(fā)出洪水演進(jìn)模擬軟件，推演出不同水利調(diào)度方案實(shí)施后的洪水演進(jìn)趨勢(shì)，生成動(dòng)態(tài)三維場(chǎng)景模擬洪水演進(jìn)過(guò)程。三峽集團(tuán)通過(guò)將長(zhǎng)江流域相關(guān)全要素的數(shù)字化表達(dá)，能夠直觀快速掌握流域運(yùn)行情況，大幅提高對(duì)水務(wù)管理的研判效率，同時(shí)不只局限在對(duì)真實(shí)世界進(jìn)行視覺(jué)復(fù)刻的數(shù)字孿生，而是生成時(shí)間、空間等多維度的數(shù)據(jù)副本，可以進(jìn)行推理計(jì)算，形成若干個(gè)平行世界。根據(jù)當(dāng)前一段時(shí)間的流域洪水過(guò)程數(shù)據(jù)，匹配過(guò)去發(fā)生的高相似度洪水過(guò)程，分析其后續(xù)發(fā)展趨勢(shì)，以過(guò)去的經(jīng)驗(yàn)為參考；通過(guò)對(duì)未來(lái)預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)情況下的不同方案進(jìn)行仿真模擬，尋找綜合效果最佳的調(diào)度方案，最大程度減少洪澇災(zāi)害造成的損害。
我們可以看到，三峽集團(tuán)通過(guò)數(shù)字技術(shù)，將水利工程體系以統(tǒng)一的模型進(jìn)行管理，進(jìn)行高效的聯(lián)動(dòng)仿真，能夠在面對(duì)洪水災(zāi)害時(shí)快速生成優(yōu)化調(diào)度方案，從而有效提升了指揮中心綜合管理能力，全面加強(qiáng)了所轄流域的防洪、供水、發(fā)電聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度等管理工作。目前三峽集團(tuán)的智慧水務(wù)發(fā)展已達(dá)到虛擬原生階段，隨著數(shù)據(jù)儲(chǔ)備的進(jìn)一步提升和經(jīng)驗(yàn)的積累，集團(tuán)管理進(jìn)入虛擬融生階段，對(duì)于未來(lái)水務(wù)管理的有效性將會(huì)進(jìn)一步提升。
小結(jié)
目前智慧水務(wù)行業(yè)發(fā)展整體仍處于初級(jí)——數(shù)字孿生階段，好的企業(yè)開(kāi)始了虛擬原生階段，但有著理想總是好的，知道自己是誰(shuí)，所處階段，知道未來(lái)更好的自己應(yīng)該什么樣子，過(guò)程做好自己即可。前行雖不易，但生而無(wú)畏，隨著技術(shù)的進(jìn)步和生產(chǎn)力水平的大幅提升，智慧水務(wù)終將通過(guò)革命性的探索和顛覆式的創(chuàng)新走向數(shù)字原生形態(tài)。