伴随"十五五"规划周期的全面启动,水利行业正进入一个由政策驱动、技术赋能、需求牵引三重力量叠加的深刻转型期。在国家战略层面,"节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力"的治水方针与"网络强国""数字中国"战略形成共振,长三角数字流域和智能水网建设被明确纳入区域一体化发展蓝图。这一系列政策信号的密集释放,标志着智慧水利已从试点探索阶段进入体系化建设、规模化推广的新周期,其核心命题不再只是"水利+信息化",而是以数字孪生为底板、以"四预"为牵引、以模型智能为内核的系统性治理能力重构。
当前智慧水利建设面临的障碍,并非单一技术问题,而是一组相互缠绕的结构性困境。
第一,透彻感知能力存在系统性不足。感知覆盖范围和要素不全、信息采集智能化程度偏低、通信保障与应急保障能力薄弱,导致"看得见"的水利对象有限,"看得清"的数据质量不高。
第二,信息资源的开发利用仍处于初级阶段。水利基础数据不统一、准确性差,系统建设分散封闭、外部共享严重不足,"数据孤岛"现象在省市县三级普遍存在——这并非技术能力不够,而是缺乏统一的数据治理机制。
第三,业务应用智能化差距明显。信息技术与水利业务的融合深度不够,工程信息化程度不高,先进技术应用水平参差不齐,以社会公众需求为导向的服务产品严重缺乏。
第四,保障体系有待完善。体制机制不健全、资金投入不足、专业人才队伍不强、前沿技术创新研究与应用不够、运维体系不完善——这些软性短板正在成为比技术瓶颈更为顽固的制约因素。
在行业共识层面,"预报、预警、预演、预案"的四预体系已被确立为智慧水利建设的核心引擎。其技术实质是:以数据底板为"算据"支撑,以基础设施为"算力"保障,以模型平台与知识平台提供"算法"服务,形成以客观存在的物理水网为基础的虚实映射、双向仿真体系。
三者核心区别清晰明确:传统水利调度依赖经验判断和人工会商,"四预"体系则通过高频滚动计算(如2小时不间断滚动预报未来24小时水位过程)、多方案模拟推演(如依据预报降雨自动生成3小时、6小时、12小时、24小时调度建议)、以及自学习能力持续优化调度逻辑,实现从"被动响应"到"主动预判"的范式跃迁。这一转变,本质上是将水利治理从"经验驱动"推入"数据+模型驱动"的新轨道。
智慧水利,本质上是一套以信息化技术为核心驱动力,整合水利领域设施功能、管理手段及建设目标的系统工程。它以信息网络为骨架串联水利领域所有设施、节点和要素,融合不同通道、信号与数据,形成全面贯通、互联互通的信息化管理与指挥网络,集"感知、预警、决策、处置"功能于一体,实现水利领域的"实时监管、科学预测、精准控制、高效处置"——这不是传统水利的数字化翻版,而是治理范式的全面升维。
与传统水利信息化相比,它从"以展示为主"升级为"以决策为核心",从"单点离散"转向"全域协同",从"人工经验主导"进化为"模型智能驱动"。
总体架构可概括为"五横两纵":一基础(基础设施层)、一平台(支撑平台层)、一中心(指挥中心)、两保障(标准规范与安全保障)、N应用(多业务应用体系)。
围绕"打造健康河湖、构建孪生水网"的愿景,方案提出了完善的框架设计——构建一个中心(智慧水务指挥中心)、围绕两个重点(城市防洪与水资源配置及水环境提升)、定位三个层次(IaaS基础设施、PaaS智慧大脑、SaaS智能应用)、力争四个创新(全域智能模拟、实时调度指挥、联合自动控制、河湖健康诊断)、做到五个统一(统一门户、标准、平台、服务、运营)、突出六个特色(可感可视、可知可控、预报预警、智能诊断、指挥决策、常态管控)、统筹七个对象(户、厂、网、河、湖、闸、泵)。
在技术支撑层面,算据、算法、算力构成数字孪生流域的三大支柱。算据方面,建设"三网合一"的物理流域——水物理网、水信息网、水调度网——通过遥感解译、无人机航测、地面测绘、调查收集等多维手段汇聚形成流域孪生底板信息源,涵盖流域遥感下垫面、河湖库地形、水利工程、社会经济、重点防洪对象等;同时构建覆盖流域-区域-城市防洪排涝、水资源配置、水生态环境调控等场景的调度信息体系。
算法方面,以流域为对象构建预报调度一体化模型,覆盖水文-水动力-水质全要素,支持一二维耦合模拟、河网-管网耦合模拟、城市内涝积水退水模拟、洪水演进过程模拟,以及闸泵涵工程群复杂调度逻辑模拟。
智能算法层面,集成语音识别、图像与视频识别、遥感识别、自然语言处理等AI能力,实现河道水尺自动识别、非法钓鱼行为检测、内涝水尺监测等场景的智能化替代。
值得一提的是,利用气象、雨、水、工情感知数据驱动传统水文-水动力模型在线滚动计算,支持调度预演模拟,并已在云端部署可定制化服务的"模型平台",成为数字孪生流域建设核心组成部分。该平台遵循"规范数据、改进算法、开发软件、平台集成、共享服务"五大原则,以"模型是纽带"串联起算据、算法、算力与"四预"业务应用体系。
业务应用体系覆盖七大核心领域:水防灾、水资源、水生态环境、水工程管理、供排水、水事务及公众服务。
水防灾领域,构建从降雨形势研判、水情形势分析、工情能力评估到调度预演推演、措施建议生成的全链条闭环,接入气象、水文数据,完善加密雨、水、工情监控站网,构建洪涝监测预报、动态预警、场景预演、调度预案功能。
水资源领域,以专题地图可视化展示基础信息,覆盖取水审批管理、电子签章与辅助决策、生态水位告警、蓝藻影响分析、水资源消耗双控等全流程。
水生态环境领域,实现全景展示与及时告警,通过感知联合、模型驱动、远程调控三手段,回答"何时调度、如何调度、调度效果"核心问题,并拓展至河湖健康评价——对接部健康评价体系,提供"发现问题-诊断原因-提供对策-动态考核"全链条支持。
水工程管理,实现工程建设全周期监管与智能检测管理。供排水领域,实现从户-管-站-厂-河的闭环监测与设施远程智能控制,达到10mm降雨条件下初雨污染不入河、中大雨场景下总入河污染量降低50%的量化目标。水事务领域,实现执法巡查与办案全透明、指挥调度全过程。
基于上述架构与实践验证,智慧水利建设应采取"近期-中期-远期"三步走策略。近期聚焦水网感知与数据互联互通、智慧大脑急用先行建设、部分核心业务应用上线;中期完善全要素感知体系,推动支撑平台与业务体系深度融合,实现业务全覆盖;远期转向感知与基础设施维护、大数据积累与智能分析深化、综合应用能力迭代升级。
预期成效在多维度清晰可量化:在水环境长效管控方面,全面掌控河网水环境现状,提前预判及时调控,典型区域实现闸泵工程群联控联调,生态补水更加科学,逐步实现少人值守。
在防洪排涝方面,全要素监测预报、全过程动态预警、工程实时调度预演、跟踪管理调度预案,推动统一联合调度体系建设。
在水资源管理方面,完善总量核算、分配与取用管理,算清管顺水资源总账,逐步实现从水源地到取用全过程监控覆盖。
在厂网河一体化管控方面,初雨污染溢流显著减少,高水位运行时间显著降低。在河湖管理方面,推进河湖长制考核及时性与权威性,建立健全河湖档案,实现"发现问题→诊断原因→给出对策→动态考核"全链条闭环——从宏观上掌握全市河湖健康状况,指导工程建设。
在智慧水务平台层面,基本建成综合感知体系,逐步推动市、区、镇间数据共享,构建"2+N"业务的"四预"体系。
智慧水利建设不是简单的信息化升级,而是对传统水利治理体系的一次系统性重构。从"十五五"的制度铺排到数字孪生的技术落地,从"四预"的闭环驱动到算据-算法-算力的三位一体支撑,这一进程的推进深度,将直接决定中国水利行业从"被动防汛"走向"主动治水"的历史性跨越速度。
在此环境下,分享一套解决方案:《2026智慧水利建设解决方案》值得参考借鉴~





















































