郑皓源
临沂市水利工程保障中心 山东临沂 276000
摘要：长期运行与管理好已建水利工程设施，使其处于良好的工作状态、正常发挥作用，保证设施安全并维护河湖水系健康，是当前和未来水利工作的重点。水利工程建设与管理信息化的内涵丰富，面向水利工程规划、设计、建设、运行、管理全生命周期管控各个环节。水利工程的信息化建设作为水利行业发展能力的重要组成部分，是彻底改变水利工程“重建轻管”发展惯性的重要抓手，伴随水利业务拓展、智慧水利推进、生态文明建设，需要不断实现自我创新，领跑行业发展。
关键词：水利工程；智慧化运行；管理探析
一、水利工程信息化存在的问题
（一）标准体系需完善
水利工程建设与管理信息化作为水利行业信息化重要组成，仍缺乏顶层设计，已有水利工程标准规范信息化内容薄弱。如现有标准缺乏水利工程在线自动监测(监控)系统数据传输、交换方面的技术规范;《水库大坝安全鉴定办法》未对安全鉴定观测设施进行明确规定。
（二）信息监测覆盖有限
相较于庞大的工程数量，水利工程监测严重不足，监测站点在关键部位空间覆盖度不足，难以支撑流域区域科学决策需要。大多数中小型水库缺乏安全监测，小型水库监测几乎空白;中小型灌区缺乏用水监测，多数堤防基本没有监测。水库工程点位普遍缺乏自身位移、形变、视频监测，出库流量大多没有监测，下游河段更缺乏重要水域、生态敏感区的长期生态监测。
（三）功能设计需提升
目前，国家水利建设与管理信息系统业务应用接近于信息查询，主要围绕水利工程最基本信息的上报汇总、基础查询、统计分析、图表展示。对工程运行管理而言，缺乏核心的重大工程运行和调度管理模块，实时展示、动态模拟、预报预警、综合决策等功能有待补充，社会服务功能基本没有，智能应用少之又少，与智慧化管理要求相差甚远。
（四）工程建设运维体制机制需健全
水利工程项目建设时间跨度大、责任单位多、质量安全因素复杂、管理难度高，任何一个环节或要素的疏忽都可能对工程安全和正常调度造成影响。目前水利工程信息化大多由水利工程管理单位具体推进，还需要在更广的流域区域范围内统筹协调开展，避免人力、基础设施等信息化资源的浪费。
（五）网络信息安全存在的隐患
目前国内很多重大水利工程的自动化控制系统多为国外知名厂商生产，一旦联网，易遭到攻击，信息安全难以保障，直接影响水利基础设施安全，更可能会对国家安全造成巨大损害。
二、水利工程智慧化运行管理的需求
水利工程运行期管理的根本任务是利用工程措施，对天然径流进行实时的时空再分配，即合理调度，以适应人类生产和河流生态的需求。水工建筑物管理目的在于保持建筑物和设备经常处于良好的技术状况，正确使用工程设施，调度水资源，充分发挥工程效益，防止工程事故。水利工程运行期管理主要工作包括监测检查、养护修理、调度运行。随着人们逐步认识到人水和谐的重要性，通过优化的生态调度维护河流生态系统稳定健康和基本功能，应成为水利工程运行管理的核心任务。
智慧水利建设需要在系统梳理主要业务类型和处
理流程的基础上，以业务流为导向，明确支撑业务处理流程、所需要的数据源以及数据生成、传输、处理流程。水利工程智慧化运行管理是在传统水利工程运行管理信息化的基础上，增加“智慧”的内容。分业务类型的智慧化应用场景设计是水利工程智慧化运行管理的出发点和落脚点。例如基于长系列水文气象数据，丰水期预测超标准洪水，智能分析调取历史文献和相近地区类似险情处置，做好应急调度，保障工程自身和下游相关区域安全;枯水期结合生态流量监管要求和来水情况，自动生成制定兼顾下游河流生态的综合调度方案。例如实施防洪、发电、供水、灌溉、航运和生态等方面综合调度的流域梯级水库群自动化调度。
再例如利用人工智能分析水利管理部门海量日程记录台账，分析问题多发的关键时间、主要环节和工程部位，自动生成解决方案并通知责任人处理等。智慧化应用场景设计需要结合工程类型、流域特点、区域问题、特定时期等统筹制定，由水利工程设计者、建设者和管理者与IT人员共同开发完成。
三、水利工程智慧化运行管理的发展策略
（一）根据工程规模等级，区分水利工程信息化工作重点
结合《水利工程管理考核办法》，国家层面推进水利工程智慧化运行管理可优先针对大中型水库、水闸、泵站、灌区、调水工程，七大江河干流堤防，流域管理机构和省级管理的河道堤防、海堤，以及其他河道3级以上堤防等工程。对于其他水库、水闸、堤防、泵站、灌区和调水等工程，各地可根据实际需求推进相关工作。
（二）根据水利事权划分，分级促进水利工程智慧化
水利部和流域机构主管中央事权的水利工程，负责对流域区域具有深远影响的重大水利工程智慧化运行管理。各省市县地方政府负责地方事权范围内的各类大小中微水利工程的智慧化运行管理。
（三）打破数据和业务壁垒，实现“一张图”管理
通过调度信息共享、优化分工合作，在水利工程所在位置、流域区域两个层面，加强监测监控、分析评估、预测预报、优化调度等运行管理的协调联动，推动业务应用深度融合，逐步实现“管用分离”，提高水利工程的效率、效益和效能。
（四）修订和制定相结合，促进水利工程信息化标准体系建设
在水利信息化标准体系建设完善的过程中，针对水库大坝、堤防、水闸、灌区等水利工程，从工程设计、安全鉴定、除险加固、更新改造、工程调度、技术管理等方面，建立健全水利工程信息化标准体系，推进现有标准规范信息化改造;结合信息技术发展动态和智慧水利发展要求，及时编制水利工程信息化新标准规范。
（五）统筹“存量”和“增量”，分类促进智慧化运行管理
对于已建水利工程，在按照现代化要求进行更新改造的过程中，着力加强信息化改造，补齐缺乏的信息化设施。对于新建水利工程，要从规划设计期起，以全新的高标准、绿色化、智能化要求统筹谋划、科学建设，构建系统完善、安全可靠、智能调度的水利工程智慧化运行管理体系。
（六）坚持软硬结合，促进水利运行管理智慧化建设
水利工程运行管理智慧化需要体制机制现代化的全力支持。着力破解制约水利工程智慧化运行管理建设的体制机制障碍，充分发挥市场机制作用，建立完善政府、企业、社会多元化投入机制，大力拓宽投融资渠道，积极探索创新水利工程管理和生产运营模式，不断提高工程建设管理水平。
（七）严守安全底线，加强水利工程联网调度信息安全
高度重视水利工程网络和信息安全工作，防患于未然，甄别关键基础设施，持续加强关键基础设施建设的网络安全保障能力，确保设施安全。不断健全制度建设，明确责任主体。加强信息安全技术体系建设，加强信息安全应急体系建设，适时开展应急演练，提升应急处置水平和实战应对能力。
结束语
综上所述，目前，我国水利工程数字化任务积重难行，自动化、智能化发展远远不足，安全保障存在隐患、工程效益发挥不足。同时，水利工程信息化研究多针对水库、灌区等单项工程。因此，开展水利工程智慧化运行管理发展思路和总体框架设计研究，将有助于推动水利工程信息化建设，引领水利工程现代化发展。
参考文献
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