问题——从“重建设”到“重治理”的现实考题日益突出。我国水利工程体系健全,水库、堤防、引调水等工程在防洪减灾、供水保障、生态修复中发挥了重要支撑作用。然而,在一些地区,工程运行仍较依赖人工巡检和经验判断,水情雨情监测不够密、工程安全监测不够全、调度决策信息不够及时等问题叠加,使“工程建成后如何管、怎么用、如何用好”成为水利高质量发展的关键。 原因——“数据短板”叠加“管理割裂”制约效能发挥。调研数据显示,多处薄弱环节仍较突出:约40%的中型水库、50%的小型水库缺少水文监测预警设施;近85%的规模以上河湖取水口未安装取水量计量仪表;不少调水工程、中小型水库及堤防的安全监测体系不完善。其背后既有历史欠账,也有系统建设分散的现实因素:项目建设阶段更重实体工程,运行管理的长期投入不足;信息系统按业务条线分头建设,标准不一、接口不通,形成“数据孤岛”;跨区域、跨部门联合调度平台不足,一些关键枢纽各自运行,难以形成流域“一盘棋”的协同能力。 影响——风险防控、资源配置与资产管理“三重成本”上升。监测预警不足,意味着对洪水、险情的识别与响应存在时间差。在极端天气增多的背景下,风险传导更快、处置窗口更窄。计量不完善,则限制取用水精细化管理,影响水资源刚性约束落实,也给水费征收、节水评价等工作带来掣肘。,工程运行维护缺少数据支撑,容易出现“该修不修、修修停停”的被动局面,隐患集中暴露、维护成本上升,工程全寿命周期效益被削弱,部分资产出现闲置或低效运行。 对策——以数字孪生为牵引,推动水利治理从“经验驱动”转向“数据驱动”。多地探索以大数据、物联网、云平台等为基础,构建面向流域与工程的数字孪生体系:一是补齐感知网络。通过水位、雨量、视频、水质等设备在线接入,提升对水情雨情工情的连续监测能力,实现关键数据实时回传、异常自动识别。二是强化预报预警。将监测数据与气象、卫星遥感等信息融合分析,提高洪水预报和风险研判的时效性与准确性,推动预警从“事后处置”向“提前干预”转变。三是打通业务链条。围绕立项、设计、施工、运行维护等环节建立全流程数据底座,推动资料线上归集、过程留痕、责任可追溯,减少线下流转成本,提高审批、变更、验收等管理效率。四是建设联合调度能力。依托统一平台对闸门、泵站、引调水工程等实施协同调度,兼顾防洪安全、供水保障与生态用水需求,推动“单点最优”向“系统最优”升级。五是推进计量与溯源。完善取水计量体系,加强用水过程监管,提升水资源精细化配置能力,为节水型社会建设提供数据支撑。 前景——向“可感知、可推演、可优化”的现代水治理迈进。面向未来,数字孪生水利将更多体现“预演、优化、闭环”的治理能力:通过更密的监测网络、更快的数据处理与更完善的模型推演,工程运行状态更清晰、风险识别更前置、调度策略更科学。随着卫星导航、水情监测网、移动通信与边缘计算等基础设施持续完善,水利工程有望实现更高水平的自动化巡检与智能化运维,推动工程安全管理从“被动抢险”向“主动防控”转型,推动水资源配置从“粗放调度”向“精准调度”转型,使防洪、供水、发电、生态等综合效益深入释放。
从大禹治水的传说到都江堰的千年智慧,中国治水史本质上也是一部技术创新史。今天这场以数据为纽带的水利变革,不仅在重塑传统管理方式,也是在落实“节水优先、空间均衡、系统治理”治水思路的具体实践。当每一滴水都能被更精准地感知、分析和调度,古老的水利事业正在形成新的治理能力,也为全球水资源管理提供可借鉴的中国经验。