數字孿生與水利工程檔案管理

崔婷

摘 要：文章基于信息化時代大背景，從數字孿生水利給水利工程檔案管理帶來的機遇和挑戰出發，分析了水利工程檔案管理存在的問題，提出了水利工程檔案管理亟須更新觀念、提高信息化水平、建設復合型人才隊伍以及提升信息安全保障等對策和建議，希望能夠為當下數字孿生與水利工程檔案管理工作的發展提供一定的幫助。

關鍵詞：數字孿生；水利工程；檔案管理

中圖分類號：G27 文獻標識碼：A

進入新時代，大數據浪潮洶涌而至。黨的十八大以來，網絡強國、數字中國建設取得歷史性成就，數字化、信息化向縱深發展。水利部門審時度勢，開展數字孿生水利工作部署，水利行業將實現由傳統水利到現代水利的跨越。數字孿生水利對于水利工程檔案管理工作既是重要機遇，也是嚴峻挑戰，提出了更高的要求。怎樣適應數字孿生水利工作新形勢，實現水利檔案工作的信息化、數字化轉型升級，助力推進水利現代化，是水利檔案工作者亟須深入思考的重要問題。

一、數字孿生水利基本情況

數字孿生（Digital Twin）是由美國密歇根大學的邁克爾·格里夫斯（Michael Grieves）教授于2002年首次提出的概念。簡言之，數字孿生是物理實體或過程的虛擬表達以及虛實之間的鏡像映射關系?！皩\生體”其中之一是“物理孿生體”，即存在于物理世界（現實世界）的人類可以直接感知的物理實體；其中之二就是“數字孿生體”，它是通過數字化方式為其物理孿生體創建的數字化模型，也被稱為數字鏡像或數字化映射。數字孿生表達的是數字孿生體與物理孿生體之間的映射關系，通過實體世界與虛擬世界雙向映射、動態交互、實時連接，記錄、仿真、預測相應對象的全生命周期的運行軌跡。

數字孿生水利是“十四五”期間智慧水利建設的重要內容，是水利高質量發展的重要標志。在水利工程建設中，充分利用物理模型、傳感器更新、運行歷史等數據，對水利工程集成多學科、多物理量、多尺度以及多概率的仿真過程，在虛擬空間中完成對實體水利工程的映射，從而反映相對應水利工程的全生命周期過程。以數字孿生流域為例，它就是以物理流域為單元、時空數據為底座、數學模型為核心和水利知識為驅動，制造一個孿生體，對物理流域全要素和水利治理管理活動全過程的數字化映射、智能化模擬，實現孿生體流域與物理流域同步仿真運行、虛實交互以及迭代優化。簡言之，就是有一個物理形態的流域，就有一個相對應的數字形態的“活”的流域孿生體存在。

目前，在國家層面，數字孿生流域、數字孿生水網等基本完成頂層設計，數字孿生水利技術框架體系基本形成。下一步，將按照需求牽引、應用至上、數字賦能、提升能力的要求，以數字化、網絡化和智能化為主線，以數字化場景、智慧化模擬和精準化決策為路徑，以算據、算法、算力建設為支撐，構建具有預報、預警、預演、預案“四預”功能的數字孿生水利體系。實施已建工程智能化改造，加快推進建筑信息模型（BIM）技術在水利工程全生命周期運用，強化數字賦能水利工程運行管理，全面管控致險、承險、防險要素，促進水利事業高質量發展，推進水利現代化實施進程。

二、水利工程檔案管理工作面臨機遇和挑戰

江河安瀾是“國之大者”，水清岸綠是“民之所盼”。水利工程檔案是治水興水的重要歷史記載。水利工程檔案是指水利工程建設在立項、審批、招投標、勘察、征地補償、移民安置、設計、施工、監理及竣工驗收全過程中形成的文字、圖表以及聲像等形式的全部文件，包括項目前期文件、項目管理文件、項目竣工文件和項目竣工驗收文件等。隨著信息化時代的到來，水利工程檔案管理也經歷著從傳統到現代、從紙質到電子化、從手工到自動化的轉型。從檔案收集、管理、保存看，既有存量的和新產生的紙質文件，也有紙質轉換電子化和紙質—電子雙形態文件。從使用看，用戶到實體水利檔案館（室）查閱的內容多，足不出戶登錄有關檔案網站查閱的內容較少；人工檢索查閱實體內容的多，給定條件選項自動化檢索查閱電子化內容的少，大多數處于“半數字化”“半信息化”階段。所以，水利工程檔案管理處于多載體形態、多管理方式、多平臺利用的交互迭代轉型期。

數字孿生給水利工程檔案管理帶來了新的機遇和挑戰。數字孿生水利工作的開展意味著未來大量原生態數據檔案資源將成為水利檔案部門的主要管理對象。一方面，數字孿生技術可以賦能水利工程檔案管理更加便捷、高效、安全，可以推動檔案資源的數據化，加快數字檔案館（室）建設進程，提高檔案資源的共享和利用效率；另一方面，在管理理念、工作路徑、體系兼容、技術跟進、人才培養以及信息安全等方面也提出了更高的要求。目前，水利工程檔案管理還存在一些問題，影響了它對于經濟社會發展應有的基礎保障效果。

1.管理理念和機制滯后

一是對新形勢的預判和應對不足。信息化時代的檔案管理已經不同于傳統的檔案管理，傳統的手工數據登記與人工管理方法已經落后，不適用于現代的發展，取而代之的是使用數字化實行管理的方式。不過，就目前來看，對于水利數字孿生體海量數據如何對接、收集、歸檔以及利用，如何迭代發展，對其緊迫性認識不到位，認真研究和有效應對均不充分，相應的理論醞釀和準備不充分，便無法指導實際工作的開展，也造成信息化管理檔案水平相對落后。

二是對水利工程檔案的重要性認識不足。有些單位沒有將檔案工作納入總體發展規劃和工作計劃，檔案管理相關制度和責任制不夠健全，檔案工作缺少應有的規范和保障，僅僅是將檔案管理是一項必須做的工作，至于做到什么程度、應達到什么樣的目標、未來愿景等，都未充分考慮。因此，有關水利工程檔案方面的工作，并未得到相關單位的高度重視。

三是缺乏統籌規劃和協調機制。在檔案信息化建設中缺乏頂層設計和統一標準，各起爐灶，各干各的，不僅造成信息資源、設備設施等重復建設和浪費，還影響了信息的共享和交換。此種狀況下，因為信息的不通暢，使得檔案信息化原本的作用并未發揮出來，名義上是“信息化”，但實際上仍舊是比較閉塞的情況，信息化的水平也無從體現。

2.數字化程度不足

水利工程檔案數字化是利用數據庫、數據壓縮以及高速掃描等技術，將紙質、聲像文件等傳統介質文件和已經歸檔保存的電子檔案，系統組織成結構有序的檔案信息庫的過程。目前，海量的存量紙質檔案數字化轉化率不高，大多處于“冷存”期，尚未全部實現數字化錄入，數字化檔案呈現“碎片化”，無法很好地將各類信息通暢連接起來，在查找相關信息時，也無法簡單、快速、準確地找到相應的數據，在效率方面仍舊是比較有限。如果不盡快解決存量檔案數字化問題，就會對數字孿生體歸檔和水利工程檔案信息化整體系統建設工作造成不利影響，相關工作推進的質量和效果也無法保障。

3.安全措施不夠精準

水利工程尤其是大型骨干水利工程是國家戰略性、基礎性工程，其檔案數據信息事關國家利益、國家機密，事關國家安全、人民安全，水利工程一旦出現數據被泄露的情況，便可能引發系列的風險，甚至一定程度上影響國家相關戰略的實現。

目前，傳統檔案管理的安全制度、手段和措施大體比較完備。但是，在檔案信息化建設中，信息安全還存在人防、物防以及技防等措施不到位的問題，如管檔人員對信息安全重要性認識不足、對安全措施的把握運用不熟練、相關信息安全制度不夠健全、管理系統和應用軟件國產化替代力度不夠，存在后門失密風險以及防災備份不完善、網絡安全有漏洞等，都將會導致檔案信息安全受到一定的威脅。

4.人才隊伍老化斷層

長期以來，檔案工作相比轟轟烈烈的水利建設工作，略顯“冷門”，一直存在人才缺乏問題，有些單位認為水利檔案管理工作只是簡單的行政類工作，并沒有意識到此項工作的重要性，也沒有配備專業的人才。有的單位沒有專職檔案員，有的工作人員既不懂檔案也不懂水利，靠的是老一輩人“傳幫帶”。水利檔案信息化建設的要求更加凸顯了專業人才的缺乏，數字檔案具有電子化、信息化、線上管理的特點和屬性，對檔案人員有較高的相關理論和技能要求。有些單位的檔案工作人員缺乏檔案管理、信息化等專業知識和技能，不能適應檔案信息化的要求，相關第三方服務外包工作也不夠規范，致使檔案信息化建設質量不高、效率偏低。

三、對策和建議

1.水利工程檔案管理觀念亟須更新

一是緊跟時代脈動，更新傳統觀念。信息時代發展日新月異，必須準確預判，緊跟形勢，未雨綢繆。萬物皆數，數據為王，推進檔案管理觀念由傳統思維向數據思維轉變，從管理文本到管理數據轉變，從管理靜態文件到管理動態數據轉變。數字孿生水利是新事物，要針對其特點和要求，有的放矢地做好檔案工作。

二是加強重視程度，注重宣傳教育。提高各單位對水利檔案信息化工作的重視程度，列入議事日程，與工程建設同步研究，同步推進，同步落實，同步檢查，在人、財、物方面進一步予以傾斜。此外，還應加強水利檔案信息化工作的宣傳教育，明確檔案工作的目標和任務，建立健全檔案管理制度和責任制，特別對于數字孿生體的同步建檔、虛實銜接以及體系兼容等，應進一步加強規劃和研究，制定標準和規范，規范數字孿生體檔案信息的收集、整理、歸檔以及利用等行為。

2.水利工程檔案信息化水平亟須提高

一是完善體制機制，要著手開展組織體制的重新構建，檔案部門要主動與工程建設、信息化等部門加強融合，建立協調和溝通機制，雙向奔赴，共同發力，讓所有部門、單位、人員在發揮各自功能效用的基礎上，齊心合力，共同加強水利檔案管理的信息化水平。

二是強化頂層設計。統一水利檔案信息化建設規劃和標準，特別是要推動水利數字孿生體在檔案管理中的標準化、規范化和法制化，明確水利數字孿生體的歸檔范圍、原則、流程以及責任等，保障數字孿生體檔案的安全和穩定性。

三是加大投入和支持力度。調動人力、物力、財力，配備必要的設備設施和軟件等，爭取盡可能短時間內完成存量紙質檔案全面數字化，為技術更新迭代奠定基礎。要優化紙質檔案數字化的流程和方法，一般可分為四個階段：準備階段、掃描階段、數據處理階段和歸檔階段，要采集相關元數據歸檔。

四是提升檔案信息化建設的質量和效率。加強政府、檔案以及大數據等部門間的協調和合作，打破“數據煙囪”和“信息孤島”，建立數據共享和交換的機制和平臺，實現檔案信息資源的整合和共享。

3.復合型人才隊伍建設刻不容緩

千秋基業，人才為本。人才隊伍的建設對于任何行業、工作都是“第一資源”，同樣也是水利檔案管理工作的重要保障。需要做到以下幾點：

一是進一步加強現有人員培訓。根據管檔人員的崗位職責和業務需求，針對普遍存在的短板弱項，缺少什么就補充什么，有的放矢地制訂培訓計劃和內容，應包括檔案業務、水利工程管理、信息化以及數字孿生等，培養和提高管檔人員的數字素養和創新意識。

二是加大引進復合型人才力度。加強對水利、檔案以及信息化三維復合型創新人才的需求分析和培養規劃，明確新形勢下水利檔案管理所需的專業知識和技能，結合數字孿生水利工程的特點和要求，制定合理的人才引進標準和渠道，加強對復合型創新人才的激勵機制和保障措施。

三是納入第三方力量。通過政府購買服務等方式，引進水利檔案管理第三方外包服務，與在編的管檔人員協同，形成智慧型人才梯隊。選擇有資質、有信譽以及有經驗的第三方服務機構，明確外包服務的目的、范圍、標準和要求，制定合理的外包方案和合同，明確雙方的權利和義務，設立有效的考核評價和激勵機制。

4.檔案信息安全保障提升迫在眉睫

在高度重視和落實傳統檔案安全管理的基礎上，要加強以下幾方面工作，一是建立健全檔案信息安全和保密規章制度。明確檔案信息安全的責任主體、管理流程、保密等級、訪問權限、備份恢復等規范要求，著重建立和完善的電子檔案管理制度，規范電子檔案的收、管、存、用、移交等工作流程，并制定應急預案應對突發事件和自然災害，確保檔案實體安全和信息安全；二是守好檔案信息化管理人防、物防、技防安全關口。加強檔案信息安全教育培訓，提高管檔人員和使用者的安全意識。按照國家規定的信息安全整體框架推進工作，系統構建時要設置可靠的物理隔離措施，加強檔案信息安全技術防護，采用先進的加密、防病毒以及防火墻等技術手段，使用安全可靠的國產軟件，防止黑客入侵，防止病毒感染，保護檔案信息不受非法篡改、竊取和泄露等威脅；三是完善系統信息安全防災備份功能。建立有效的檔案備份機制，定期對檔案、管理信息系統及電子文檔、數據等實行備份，采用多種介質和方式實行存儲，如光盤、硬盤以及云存儲等。數據服務器應異地備份，比如異地之間不應互為備份，處于同一地震帶的異地不應作為備份等，進一步強化和完善數據恢復功能；四是夯實網絡安全。定期開展安全檢查，開展網絡安全攻防演練，堵塞安全漏洞，強化安全性能。

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（作者單位：山東省水利綜合事業服務中心）