一、背景：智慧水利建設(shè)勢(shì)在必行

全球水危機(jī)加?。簹夂蜃兓瘜?dǎo)致極端水文事件（洪澇、干旱）頻發(fā)，水資源時(shí)空分布不均問題突出，保障水安全面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

國(guó)家戰(zhàn)略驅(qū)動(dòng)：“十四五”規(guī)劃明確提出推進(jìn)智慧水利建設(shè)，構(gòu)建現(xiàn)代化水網(wǎng)體系，落實(shí)“四水四定”（以水定城、以水定地、以水定人、以水定產(chǎn)），助力生態(tài)文明與高質(zhì)量發(fā)展。

傳統(tǒng)模式瓶頸：依賴人工監(jiān)測(cè)、經(jīng)驗(yàn)決策，數(shù)據(jù)采集滯后、碎片化，難以實(shí)現(xiàn)全域水情的實(shí)時(shí)感知、精準(zhǔn)預(yù)報(bào)、科學(xué)調(diào)度與高效管理。

設(shè)施管理挑戰(zhàn)：水利工程（水庫(kù)、堤防、閘壩、灌區(qū)）數(shù)量龐大、分布廣泛，運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控難、維護(hù)成本高、安全風(fēng)險(xiǎn)大。

二、痛點(diǎn)：傳統(tǒng)水利管理的核心困境

1. “感知弱”：監(jiān)測(cè)站點(diǎn)覆蓋不足、密度低，自動(dòng)化程度不高，關(guān)鍵區(qū)域（小流域、山洪溝、末級(jí)渠系）存在盲區(qū)，實(shí)時(shí)水情、雨情、工情數(shù)據(jù)獲取困難。
2. “預(yù)報(bào)難”：缺乏高精度、長(zhǎng)預(yù)見期的洪水、干旱預(yù)報(bào)模型，預(yù)警信息發(fā)布時(shí)效性和準(zhǔn)確性不足，影響防災(zāi)減災(zāi)決策。
3. “調(diào)度粗”：水資源調(diào)配依賴經(jīng)驗(yàn)，難以實(shí)現(xiàn)跨區(qū)域、多目標(biāo)（防洪、供水、灌溉、生態(tài)、發(fā)電）的動(dòng)態(tài)協(xié)同優(yōu)化，用水效率提升空間大。
4. “監(jiān)管散”：河湖管理、水土保持、工程運(yùn)維等業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)分散在不同系統(tǒng)，信息壁壘嚴(yán)重，難以形成“一張圖”式全局監(jiān)管。
5. “響應(yīng)慢”：面對(duì)突發(fā)水災(zāi)害（山洪、潰壩、水質(zhì)污染），信息傳遞鏈條長(zhǎng)，應(yīng)急指揮協(xié)同效率低，資源調(diào)配不夠精準(zhǔn)迅速。
6. “資產(chǎn)迷”：水利工程資產(chǎn)全生命周期管理不透明，健康狀況評(píng)估難，預(yù)防性維護(hù)不足，影響工程效益發(fā)揮與運(yùn)行安全。

三、解決方案：智慧水利信息化系統(tǒng)- 構(gòu)建“感知-決策-管控”一體化平臺(tái)

核心理念：深度融合御控物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能（AI）、數(shù)字孿生等新一代信息技術(shù)，構(gòu)建覆蓋“空天地”一體化的感知網(wǎng)絡(luò)和強(qiáng)大的智慧水利信息化系統(tǒng)大腦。

核心功能模塊：

1. 空天地一體化智能感知網(wǎng) (物聯(lián)網(wǎng)核心應(yīng)用)：

立體監(jiān)測(cè)：廣泛部署御控網(wǎng)關(guān)，對(duì)接水位計(jì)、雨量計(jì)、流量計(jì)、水質(zhì)多參數(shù)傳感器（物聯(lián)網(wǎng)感知層）、視頻監(jiān)控、衛(wèi)星遙感，實(shí)現(xiàn)江河湖庫(kù)、水利工程、灌區(qū)、重點(diǎn)區(qū)域的實(shí)時(shí)全要素監(jiān)測(cè)。

數(shù)據(jù)匯聚：通過御控水利物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，高速匯聚整合多源異構(gòu)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，確保數(shù)據(jù)完整、準(zhǔn)確、及時(shí)。
2. 水利大數(shù)據(jù)中心與數(shù)字底板：

數(shù)據(jù)融合治理：整合水文、氣象、工程、地理空間、業(yè)務(wù)管理等多維數(shù)據(jù)，構(gòu)建統(tǒng)一權(quán)威的御控水利大數(shù)據(jù)資源池。

數(shù)字孿生：基于高精度地理信息和BIM模型，構(gòu)建重點(diǎn)流域、重要水利工程的數(shù)字孿生體，實(shí)現(xiàn)物理世界的數(shù)字化映射。
3. 協(xié)同化運(yùn)行管理與智能運(yùn)維：

“四預(yù)”能力支撐：為“預(yù)報(bào)、預(yù)警、預(yù)演、預(yù)案”提供強(qiáng)大的御控智慧水利信息化系統(tǒng)平臺(tái)支撐。

河湖智能監(jiān)管：利用視頻AI、衛(wèi)星遙感、無人機(jī)，實(shí)現(xiàn)河湖“四亂”（亂占、亂采、亂堆、亂建）問題的智能識(shí)別與閉環(huán)處置。

工程智能運(yùn)維：基于御控物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)的工程安全態(tài)勢(shì)感知（如滲壓、變形、應(yīng)力），結(jié)合AI診斷，實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)性維護(hù)，保障工程安全。

資產(chǎn)全生命周期管理：在數(shù)字孿生體上掛接工程資產(chǎn)信息，實(shí)現(xiàn)從規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)行到退役的全過程數(shù)字化管理。
4. 高效應(yīng)急指揮與公眾服務(wù)：

應(yīng)急聯(lián)動(dòng)指揮：基于“一張圖”整合應(yīng)急資源、實(shí)時(shí)險(xiǎn)情、處置方案，實(shí)現(xiàn)跨部門高效協(xié)同指揮。

信息公共服務(wù)：提供水情、旱情、水質(zhì)、用水等信息的便捷查詢服務(wù)，提升公眾參與度與滿意度。

四、意義：驅(qū)動(dòng)水利治理能力與體系現(xiàn)代化

1. 提升水旱災(zāi)害防御能力：實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)的預(yù)報(bào)預(yù)警、更科學(xué)的方案預(yù)演、更快速的應(yīng)急響應(yīng)，最大限度減少災(zāi)害損失，保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全。
2. 改善河湖生態(tài)環(huán)境：強(qiáng)化河湖監(jiān)管能力，保障生態(tài)流量（水位），助力水生態(tài)保護(hù)與修復(fù)。
3. 賦能水利行業(yè)科學(xué)決策：打破信息孤島，提供基于大數(shù)據(jù)和數(shù)字孿生仿真的決策支持，推動(dòng)管理從經(jīng)驗(yàn)型向數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)型、智慧型轉(zhuǎn)變。
4. 降低運(yùn)行管理成本：通過預(yù)測(cè)性維護(hù)、遠(yuǎn)程監(jiān)控、智能調(diào)度，顯著降低工程運(yùn)維成本和人力投入，提升管理效能。
5. 促進(jìn)水利公共服務(wù)升級(jí)：提升信息透明度和服務(wù)響應(yīng)速度，增強(qiáng)公眾獲得感與參與感。

構(gòu)建強(qiáng)大的智慧水利信息化系統(tǒng)，是應(yīng)對(duì)水安全挑戰(zhàn)、落實(shí)國(guó)家戰(zhàn)略、驅(qū)動(dòng)水利高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵路徑。通過深度應(yīng)用御控物聯(lián)網(wǎng)感知、數(shù)字孿生仿真、大數(shù)據(jù)分析和人工智能決策等核心技術(shù)，該解決方案實(shí)現(xiàn)了對(duì)水資源、水工程、水生態(tài)、水災(zāi)害的全鏈條、全過程、智能化管控。它將徹底改變傳統(tǒng)水利管理模式，賦予管理者“眼觀六路、耳聽八方、運(yùn)籌帷幄”的能力，全面提升水旱災(zāi)害防御、水資源優(yōu)化配置、河湖生態(tài)保護(hù)、水利工程運(yùn)行管理的現(xiàn)代化水平。

審核編輯 黃宇