南水北调工程迈入智慧化新阶段 "天河"系统赋能国家水网全周期管理

国家水网是保障国家水安全的重要基础设施。

随着跨流域调水工程规模持续扩大、沿线水源地与受水区联系更为紧密,工程调度、运行维护、防洪减灾与水质保障等任务呈现多目标耦合、链条更长、风险更为复杂的新特点。

在此背景下,南水北调“天河”大模型正式发布,标志着以智能化手段支撑国家水网全生命周期建设运营迈出关键一步。

问题:多源风险叠加下的治理复杂性更突出。

南水北调工程线路长、建筑物类型多,运行工况受季节变化、极端天气、上游来水、水质波动及沿线施工活动等多因素影响。

传统管理模式在信息汇聚、趋势预判和跨部门协同方面成本较高,面对突发事件时易出现“信息不对称、研判不及时、处置难度大”的问题。

同时,水质安全管控对时效与精度要求极高,污染扩散与藻类暴发等风险一旦发生,处置窗口期短、影响面广,亟需更强的监测预警与快速推演能力。

原因:数据规模扩大与智能决策需求加速释放。

一方面,工程运行积累了大量监测数据,叠加气象、水文、施工与设备状态等外部信息,数据来源更广、类型更复杂,迫切需要统一的治理和高效的计算支撑。

另一方面,工程安全、供水安全与水质安全的目标管理要求更精细,单点应用难以满足综合研判与联动处置的需求,推动形成面向全链条的智能化能力体系成为必然选择。

此次发布的“天河”大模型在架构上构建1个智算云平台,并打造智能中台与数据中台,形成水网大语言模型、水网视觉大模型和水利专业模型矩阵三大体系,旨在把分散信息转化为可理解、可推演、可决策的能力。

影响:从“看得见”走向“算得准、管得住”。

在调度运维方面,“天河”大模型通过构建仿真、调度、控制、检修等多智能体协同体系,依托数字孪生水网开展复杂工况的高精度模拟推演与自主决策支持,有助于提升调度的前瞻性和检修的针对性,推动运行管理由“人跑眼看、经验驱动”向“智能感知、精准预警”转变。

与此同时,无人机与机器狗组成“天空地”感知网,可实现隐患故障自动识别与预警,关键部位识别准确率稳定在98%以上,有利于提高巡检效率、降低高风险作业暴露,提升设施运行可靠性。

在安全监管方面,模型融合气象、水文、工程运行与施工建设等多源数据,可开展未来15天滚动预报及洪水过程智能推演,提升洪涝灾害预判能力与应急决策科学性。

极端天气事件频发背景下,提前识别风险、预置资源与优化预案,对保障工程安全和供水稳定具有现实意义。

面向引江补汉等重大工程建设场景,相关智能体将提升综合预报效率和施工协同能力,降低建设风险,为重大工程高质量推进提供技术支撑。

在水质保护方面,“天河”大模型实现水质知识秒级检索、污染扩散分钟级预演,藻类识别由小时级压缩至秒级,能够把“发现—研判—处置”的时间链条显著缩短。

对跨区域调水工程而言,水质问题往往具有传导性与放大效应,快速定位污染源、评估扩散范围、提出处置路径,是守住水质安全底线的重要抓手。

相关能力的提升,将进一步强化从源头到末端的全过程水质保障。

对策:以数据标准化、场景化落地和制度化运行确保实效。

大模型的价值最终体现在实际业务成效。

下一步需在三方面持续发力:其一,推进数据标准体系与共享机制建设,提升数据质量与可用性,确保模型训练与推演的可靠性;其二,围绕调度、巡检、应急、水质等高频高风险场景形成可复制的应用流程,把模型能力嵌入日常管理与应急处置链条;其三,健全安全与合规管理,强化对关键业务的人工复核与风险评估机制,形成“技术+制度”双重保障,防止因数据偏差或场景误判带来的管理风险。

前景:为国家水网智慧化建设提供可持续的技术底座。

随着数字孪生、算力平台与行业模型持续迭代,水网治理将从单点智能迈向系统智能,从事后处置走向事前预防。

未来,通过与更多区域水资源调配体系、水生态监测体系及重大工程建设管理体系深度联动,有望进一步提升跨流域、跨部门的协同水平,形成面向水安全的综合风险管理能力。

以智能化提升“预报、预警、预演、预案”一体化水平,将为保障人民群众用水需求、支撑经济社会发展提供更稳固的水安全支撑。

"天河"大模型的正式发布,标志着我国在水利工程智慧化建设运营方面取得了重要进展。

这一创新成果将进一步推动南水北调工程向更高层次的管理和服务转变,为维护国家水安全、支撑经济社会可持续发展提供有力支撑。

展望未来,随着大模型技术的不断完善和应用范围的扩大,我国水利事业必将在科技赋能下实现更高质量的发展,更好地造福人民、服务国家。