灌区与城市水利协同,信息化是关键纽带

2025年12月03日 11:02

  在新型城镇化与乡村振兴战略协同推进的背景下,灌区与城市水利系统的协同发展已成为破解水资源供需矛盾、保障区域水安全的核心命题。作为农业灌溉的核心载体,灌区承担着全国80%的农业用水任务;而城市水利系统则支撑着工业生产、居民生活与生态维护的用水需求。两者在空间分布、功能定位上存在显著差异,但通过信息化技术的深度融合,可实现从"物理连接"到"化学协同"的质变,构建起覆盖全域的智慧水网体系。

  一、协同发展的现实需求:破解三大矛盾

  1. 水资源时空分布矛盾

  我国水资源呈现"南多北少、夏多冬少"的显著特征,北方地区耕地占比达65%,但水资源量仅占19%。这种时空错位导致灌区与城市在用水高峰期形成竞争关系:农业灌溉期与城市供暖期重叠,加剧北方城市供水压力;南方雨季灌区排涝与城市防洪系统衔接不畅,易引发内涝灾害。信息化技术通过构建动态监测网络,可实时掌握水资源时空分布特征,为跨区域调配提供科学依据。

  2. 功能定位差异矛盾

  灌区以保障粮食安全为首要目标,侧重于灌溉效率与节水技术;城市水利系统则聚焦供水安全、防洪排涝与生态保护,强调系统韧性与服务品质。两者在工程标准、管理机制上存在差异,导致协同难度增大。信息化平台通过统一数据接口与业务标准,可打破部门壁垒,实现规划-建设-管理全流程协同。

  3. 利益主体博弈矛盾

  灌区管理涉及农业农村、水利、自然资源等多部门,城市水利则涉及住建、环保、气象等机构,加之用水户类型多样,利益诉求复杂。传统管理模式下,信息不对称导致决策滞后、资源浪费。区块链技术可构建透明可信的水权交易系统,物联网设备能实时采集用水数据,为利益分配提供量化依据,推动形成多方共赢的协同机制。

  二、信息化技术的协同赋能:构建四大体系

  1. 立体感知体系:打造"空天地水"一体化监测网

  通过卫星遥感、无人机巡查、地面传感器、水下机器人等技术手段,构建覆盖灌区与城市的全要素监测网络。卫星遥感可实现大面积作物长势与土壤墒情监测,无人机巡查精准定位渠道渗漏与城市管网破损,地面传感器实时采集水位、流量、水质数据,水下机器人检测河道淤积与水库坝体安全。这种多维度监测体系,使管理者能全面掌握水资源动态变化,为协同调度提供基础支撑。

  2. 智能决策体系:构建"四预"能力中枢

  基于大数据分析与AI算法,建立预报、预警、预演、预案的智能决策系统。通过整合气象、水文、农业、城市运行等多源数据,系统可提前72小时预测降雨分布与灌溉需求,自动生成水资源调配方案;当监测数据突破阈值时,立即触发预警机制,通过APP、短信等多渠道推送信息;在虚拟仿真环境中模拟不同调度方案的效果,优化决策路径;最终形成可执行的应急预案,指导灌区与城市联动响应。

  3. 精准控制体系:实现"闸门-泵站-管网"智能联动

  在灌区渠道与城市供水管网关键节点部署智能控制设备,通过物联网技术实现远程调控。智能闸门可根据上游来水与下游需求自动调节开度,泵站能根据水位变化智能启停,城市供水管网可动态调整压力与流量。这种精准控制体系,使水资源在灌区与城市间实现"按需分配、动态平衡",既满足农业灌溉需求,又保障城市供水安全。

  4. 共享服务体系:构建"一站式"信息平台

  打破部门数据壁垒,建立统一的数据中台与业务平台,实现灌区与城市水利信息的互联互通。平台整合工程档案、监测数据、调度指令、运维记录等信息资源,提供"一站式"查询服务;开发移动端应用,使管理人员可随时随地掌握系统运行状态;面向公众开放用水信息查询、节水知识普及等功能,增强社会参与度。这种共享服务体系,推动了水利管理从"封闭运行"向"开放协同"转变。

  三、协同发展的路径创新:突破三大瓶颈

  1. 标准规范统一:破解"信息孤岛"

  针对灌区与城市水利系统在数据格式、传输协议、接口标准等方面的差异,需加快制定统一的技术标准体系。明确数据采集精度、传输频率、存储周期等关键指标,规范系统架构与安全防护要求,确保不同厂商设备互联互通。通过标准引领,推动信息系统从"能用"向"好用"升级,为大规模协同奠定基础。

  2. 投融资机制创新:激活市场活力

  探索"政府引导、市场主导、社会参与"的多元化投融资模式。政府通过专项债券、财政补贴等方式支持基础性、公益性项目建设;引入社会资本参与信息化系统建设与运维,采用PPP模式实现风险共担、利益共享;鼓励金融机构开发"节水贷""智慧水利贷"等绿色金融产品,降低融资成本。通过机制创新,破解建设资金不足难题,形成可持续的协同发展模式。

  3. 复合人才培养:强化智力支撑

  针对既懂水利业务又掌握信息技术的复合型人才短缺问题,需构建多层次培养体系。高校增设"智慧水利"专业,优化课程设置,强化实践教学;职业院校开展技能培训,提升基层人员操作能力;管理单位与科技企业联合建立实训基地,通过项目实践培养实战型人才。同时,完善人才评价机制,畅通职业发展通道,吸引更多优秀人才投身水利信息化建设。

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