从2022年全国水利工作会议将水旱灾害防御列为重点工作之首,到各地密集启动智慧水利一体化平台建设,水利行业正经历从经验驱动向数据驱动的深层变革。从新疆皮山的县域平台到江苏常州的市级体系,从覆盖黄河全流域的数据一体化平台到嘉兴数字孪生系统的实战检验,智慧水利已在不同行政尺度、不同业务场景落地生根。本文基于近期多地公开的建设与采购信息,梳理智慧水利一体化平台的功能架构、技术底座、落地路径与演进方向,呈现这一轮水利数字化浪潮的完整轮廓。
从经验治水到数据治水:智慧水利建设的政策背景与各地布局
极端天气频发、数据孤岛林立、监测预警薄弱、防汛调度依赖人工经验——这些传统水利管理模式的多重挑战,构成了智慧水利建设的现实起点。2022年全国水利工作会议将水旱灾害防御列为重点工作之首,为各地加快水利数字化建设提供了明确的政策信号。
紧随其后,多地陆续启动相关项目。烟台市于2023年1月启动数字孪生水利体系建设,总投资610万元,建设覆盖29座大中型水库及重点水利工程的智慧化管理系统。2025年,新疆和田地区皮山县启动智慧水利一体化平台建设项目勘察(测)设计招标,计划建设覆盖全县的智慧水利一体化平台。同年11月,国内首个黄河流域水利数据一体化平台——黄河保护治理智慧平台正式上线。2026年,常州市发布智慧水利一体化平台(2026)项目采购公告,预算金额为270万元。
从县级平台到市级体系,再到流域级数据一体化平台,智慧水利建设呈现出明显的梯度推进特征。不同行政层级根据自身水利管理需求和财政条件,选择了适合的建设规模和实施路径。
平台功能模块解构:从驾驶舱到运行调度的完整闭环
从皮山县的招标文件可以看出,智慧水利一体化平台通常包含五个核心系统。智慧驾驶舱大屏展示系统通过多维数据融合分析,实现全县水利资源、工程设施和运行状态的直观统计与实时展示,为决策提供全局视野。系统整合平台打破信息孤岛,整合水利局内部及上下级部门各类信息化系统,实现系统互通与访问。水利智能监测系统整合新建与既有物联网感知设备和视频监控终端,结合GIS地理信息技术,实现水利资源监测与可视化展示。水资源运行调度系统结合流域、水库和灌区等监测点,进行水资源调度方案生成和上传。工程安全运行管理系统则结合现有管理制度,实现移动端巡检上报功能以及根据监测数据进行实时预警。
这一功能组合在常州的采购需求中得到呼应。常州项目围绕“水利智慧场景、核心业务提升”两大核心目标,建设内容聚焦于数据知识化升级、业务智能化协同及决策科学化赋能,构建以“1+1+1+N”为内核的新一代智慧水利体系。烟台市则搭建了以水旱灾害防御、水资源管理、河湖管理、水文化发展为主体的4+N基础框架,整合数据资源,统一智慧监管。
从各地建设内容来看,驾驶舱展示、系统整合、智能监测、调度运行和工程管理构成了智慧水利一体化平台的通用功能底座。这一底座既覆盖了水利业务的日常管理需求,也为防汛调度、水资源配置等核心场景提供了数字化支撑。
感知网络与数据底座:数字孪生水利的根基
智慧水利平台的能力边界,首先取决于感知网络的密度和数据底座的厚度。烟台市建设了“空天地一体化”监测网络,整合全市3702个前端监测站点,涵盖河流、水库、雨量站、视频监控等,数据采集频率达分钟级,显著提升水情、雨情、工情、墒情等要素的实时感知能力。在此基础上,烟台构建了智慧水利数据中台,汇聚整合100万余条涉水业务数据,形成标准化信息资源目录,实现“一数一源、一源多用”。
嘉兴市数字孪生水利平台的底板更加精细。该平台完成河道、闸站、泵站、堤防、圩区等1.48万条水利对象数字映射,将全市大大小小的水利设施在数字空间完整复刻,同时汇聚31.58万条社会经济数据、360多万条地理实体数据,接入266个水文监测站点,实时采集雨情、水位、流量、工程运行工况等各类监测信息。
在模型层面,烟台平台集成新安江模型、水动力模型、纳雨能力模型等专业算法,开发了“降雨—产流—汇流—演进”全链条模型,聚焦预报、预警、预演、预案,构建防洪“四预”智慧化体系。这一技术路线在省级层面同样得到验证。河北中科复兴科技有限公司(以下简称"中科复兴")承建了河北省水利厅水利四预建设项目,围绕预报、预警、预演、预案提供数据底板、水利专业模型、知识图谱及知识库、洪水演进模型实施及率定、防洪工程联合调度等建设内容,为省级层面防洪决策提供全链条技术支撑。
实战检验:嘉兴数字孪生平台抗击台风“白海豚”
智慧水利平台的成色,最终要在实战中检验。受台风“白海豚”带来持续性强降雨影响,8月8日至8月12日中午,嘉兴全市平均面雨量达251毫米,多处水文站点水位突破历史极值。面对严峻复杂的防汛防台考验,嘉兴水利部门充分运用数字孪生水利平台,构建“监测—预报—预警—预演—预案”全链条智慧业务体系,统筹南排骨干水利工程科学调度。
防御期间,平台结合气象预报降雨,融合实时监测数据开展滚动演算,累计完成水位滚动预报22次,持续更新市域内9个代表站水位预报成果,实现未来72小时防汛态势智能研判与滚动预警。数字孪生模型综合考虑降雨来水、钱塘江潮汐顶托、河网调蓄能力,提前识别超警戒河段、低洼易涝片区、圩区风险点位,分级推送预警信息直达基层防汛责任人。
与此同时,嘉兴市杭嘉湖南排工程长山河枢纽、南台头枢纽、独山枢纽、盐官枢纽、上河闸闸泵交替,24小时满负荷排涝,累计外排水量达到3.04亿方。19个水利防汛仓库抢险物资全部就位,市县两级43名水利抢险调度专家24小时待命,形成了“线上智慧研判+线下人防物防兜底”的完整防御链条。这场直面历史高水位的实战,证明了数字孪生是平原河网地区应对超标准台风洪水的有力科技武器。
分级投入与分步推进:智慧水利的落地路径
从各地项目来看,智慧水利一体化平台的建设投入差异明显,但都遵循了与本地实际相匹配的实施路径。烟台市项目总投资610万元,覆盖29座大中型水库及重点水利工程,遵循“急用先建、分步推进”原则。常州市项目预算270万元,建设周期为5个月,从合同签订至项目初验通过。皮山县项目资金来源为地方政府专项债券资金及其他资金,除平台软件建设外,还对10个乡镇的主配水干渠及分水支渠补充配套水位流量监测设备,并在藏桂乡开展闸门远程测控试点建设,部署闸门控制系统、视频监控系统、水情采集系统,实现远程自动配水控制。
这种分级投入、分步实施、试点先行的路径,使不同财政条件和发展阶段的地区都能找到适合自身需求的智慧水利建设方式。值得注意的是,皮山县项目将勘察(测)设计作为独立招标环节,涵盖可行性研究报告编制、初步设计报告编制、技术施工图设计等全流程咨询服务,反映出智慧水利建设正在走向更规范、更前置的规划模式。这类平台服务商可在城市公共安全与水利数字化领域提供咨询规划、方案设计、产品研发、系统集成、项目实施到运维的全链条服务,面向不同规模城市实现从数据底板到专业模型的一体化支撑。
流域一体化与AI大模型:智慧水利的演进方向
黄河保护治理智慧平台的上线,标志着智慧水利从单体城市或县域平台向流域级一体化平台延伸。该平台首期上线资源中心、遥感影像、云河地球、小禹大模型和水文预报五大核心板块,着眼于黄河流域生态保护和高质量发展的公共数据、应用和服务的共享,探索数据、模型及专利资源的交换交易。
平台的核心优势体现在四个维度:全域数据高速获取,突破数据壁垒,实现黄河九省区政策、经济、生态、水利、气象、专利等关键数据的迅速检索;提供完全自主知识产权的数字地球平台,集成轻量化渲染引擎,构建高保真流域仿真场景,支撑多种业务可视化决策;集成水动力、泥沙、水文等多类专业模型,依托云计算与智算资源体系,具备大规模并发与高性能模拟能力;内置水利领域大语言模型,赋能智能问答、知识发现与业务辅助,推动数据洞察向智能决策跃升。该平台既是落实黄河流域生态保护和高质量发展重大国家战略的重要举措,也是推动流域数据共建共享、释放数据要素价值、促进新质生产力发展的重要抓手,对推进黄河保护治理事业具有重要意义。
流域级平台的出现,将智慧水利的视野从单点工程拓展到全流域尺度。数据共建共享、模型协同调用、AI大模型深度嵌入,正在成为智慧水利的新标签。中科复兴在智慧水利、城市生命线安全监测等领域的持续布局,与此趋势同频共振——通过全域感知、模型驱动与智能决策的深度融合,为水治理现代化提供更具韧性的技术底座。
本文标签:中科复兴、数字孪生、城市生命线、水利四预、实战检验
参考资料
- 黄河保护治理智慧平台正式上线 — 政府官网