智慧水利预警监测平台是什么?5 大核心功能与应用价值详解
2026/9/4 10:30:41 网站建设 项目流程

从台风“白海豚”带来的历史高水位考验,到县级水利物联感知网络的常态化运行,智慧水利预警监测平台正从“可选工具”变为防汛抗洪的“核心装备”。浙江嘉兴、青田与山东莒县等地实践表明,依托数字孪生、物联感知与大数据技术,水利部门能够在洪水来临前滚动预判、在调度决策中精准推演、在应急处置时协同联动。本文梳理这些一线实践,解析智慧水利预警监测平台如何以“感知—预报—预警—预演—预案”全链条能力守护河湖安澜。

感知先行:“天空地水工”一体化监测网络筑牢数据底座

智慧水利预警监测平台的基础,是一张覆盖“天空地水工”的全域感知网络。在浙江嘉兴,数字孪生水利平台通过气象卫星、测雨雷达、水文测站协同作业,动态掌握“云中雨”与“河中水”,洪水趋势得以清晰呈现。平台完成河道、闸站、泵站、堤防、圩区等1.48万条水利对象的数字映射,将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、工程运行工况等监测信息。海量多源数据互联互通,打破部门信息壁垒,实现河湖、工程、风险点位一屏统览。

在县级层面,浙江青田县统筹整合全县500余个水文站点和1500余台传感设备,通过可视化大屏实时呈现全县水利动态,所有核心指标均实现可视化呈现。山东莒县则整合数字水库管理系统、山洪灾害监测预警系统、水文信息监测系统,接入气象卫星、测雨雷达和全县565处雨水情、视频监控、流量监测站点等前端感知设备数据,构建调度数据资源库,织就雨水工情全天候、立体化动态监控网络。

这些数据底座的共同特征,是打破传统水文监测“各自为政”的信息孤岛,让雨情、水情、工情在统一平台上汇聚融合,为后续预报预警和调度决策提供完整、实时、可信的数据支撑。

“四预”全链条:滚动预报与仿真预演支撑洪水防御

如果说感知网络是“耳目”,那么预报预警预演预案就是智慧水利的“大脑”。台风“白海豚”防御期间,嘉兴数字孪生水利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,持续更新嘉兴市域内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,做到风险早识别、预警早下达。

莒县则将“预报、预警、预演、预案”深度嵌入防汛体系,构筑预警“三道防线”:洞察“空中雨”,接入气象雷达、卫星云图及5km×5km网格预报,提前24小时预测面雨量落区;感知“落地雨”,依托262处雨量站网汇聚分钟级降雨数据,结合产汇流模型精准预报洪水过程;监控“河道水”,通过254处水文站实时采集河道水位流量,利用水动力学模型跟踪洪峰演进,精准预报下游水情,支撑闸坝科学联合调度。今年入汛以来,当地已精准发布山洪灾害等预警信息446条,覆盖群众1000余人次。

青田县则深化数字孪生技术应用,融合遥感卫星、无人机等“天空地”多维感知手段,构建高精度水利数字孪生模型,通过实时数据驱动模型仿真,实现流域洪水“预演”、工程调度“预演”,为防汛预案提供科学支撑。

从研判到调度:数字模型驱动水利工程科学决策

智慧水利的价值不仅在于“看得见”,更在于“调得准”。嘉兴市杭嘉湖南排工程是排泄流域涝水的核心硬件,盐官枢纽装机容量大,承担海宁片区大量涝水外排。数字水利平台可模拟不同闸门启闭、机组启停组合工况,对比各类方案下河网峰值水位、退水时长、堤防承压情况,据此确定最优调度方案,明确各枢纽启闭时机、泵站开机台数。从8月6日以来,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3.04亿立方米。

莒县以流域为单元,对上、中、下游重点工程实行“联调、联运、联防、联控”一体化管理模式,平台通过动态分析流域降雨径流特性与工程调蓄能力,自动生成调控预案。在去年7次强降雨防御应对中,实现对全县水库、骨干河道的联调联控,累计拦蓄洪水2.08亿立方米,减轻下游防洪压力;今年上半年,调度大中型水库向河道、灌区放水补源10次,累计放水量5700万立方米,灌溉农作物13万亩次。

因地制宜:三地实践背后的差异化建设逻辑

从嘉兴到青田再到莒县,三地智慧水利建设呈现出清晰的差异化路径。嘉兴作为平原河网地区,面对的是超标准台风洪水与骨干工程联合调度的复杂命题,其数字孪生平台以省级流域级数据底板为核心,强调对工程体系的全量数字映射与多工况仿真推演。青田地处山区,水利设施点多面广,其物联中枢更侧重于感知设备的规模接入与健康管理,通过为设备建立“健康档案”,实时监测电量、信号强度、运行状态等关键指标,定期生成“健康报告”,并以远程诊断和OTA升级修复软件问题,硬件故障则由系统自动规划最优巡检路线、生成“故障热力图”辅助维修。莒县则以县级水网为单元,将“网机两端”作为发力点,电脑端平台与手机端“水掌云”APP结合,实现预警信息“秒级直达”、现场险情“即拍即传”。

在水利“四预”体系建设中,河北中科复兴科技有限公司(以下简称"中科复兴")承担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。这类专业化企业的深度参与,正在让水利数字化从单点工具走向系统化工程。

线上研判与线下处置:构建人防技防协同的闭环机制

数字平台输出科学研判方案,线下力量落地执行是防汛实战的关键。嘉兴市水利局组建多支督导队伍,下沉人员对照数字孪生平台风险分布图,实地紧盯外河超保证水位河段、低洼易涝地块、未设防片区及易出险点位,现场开展险情处置技术指导,打通智慧研判到现场处置的“最后一公里”。同时严格落实24小时值班值守制度,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,构建起“线上智慧研判+线下人防物防兜底”的完整防御链条。

莒县依托“水掌云”APP,将预警信息和处置指令“一键直达”河湖长、水库管理员等一线责任人,形成“风险预警—应急响应—资源调配—人员指挥—处置反馈”全流程闭环管理机制。今年以来,当地已组织抗旱会商4次、防汛日常会商4次、强降雨防范应对会商2次,组织各类防汛演练38次。平台还利用无人机对河道、堤防、水库、闸坝等重点水利工程开展智慧巡查,结合电子围栏与AI技术精准捕捉河湖“四乱”等违规行为,2025年各级河湖长及河管员依托平台完成3.4万余次河湖巡查,清理210处“四乱”问题。

从防汛应急走向常态化治理:智慧水利的未来演进

从三地实践可以看到,智慧水利预警监测平台正在经历三个重要转变:从“被动响应”向“主动预判”转变,从“分散处理”向“协同联动”转变,从“防汛专用”向“常态化治理”转变。青田县平台数据已全面对接省级水利平台,省级部门可实时调取县级水利动态,遇重大汛情时统一调度资源,实现“县—省”数据共享与防汛协同;其“防汛指挥一张图”集成气象、应急、自然资源等多部门数据,正在打破部门壁垒、走向跨部门协同作战。莒县则将206座水库注册信息、工程数据等各类信息66.5万条整合入库,与山东省水库矩阵系统联通,每天更新信息约1万条,利用数字孪生、水利专业模型、AI识别等技术,实现水库全生命周期管理。这种“横向标准化、纵向流程化、全向信息化”的管理模式,代表着智慧水利从应急工具向长效治理底座演进的清晰方向。

在这一趋势下,中科复兴等专业化科技企业将持续发挥全栈技术能力,助力更多地区将水利预警监测从“建成可用”推向“用好见效”,真正让科技力量成为守护江河安澜的坚实屏障。

本文标签:中科复兴、数字孪生、风险预警、水利四预、防汛闭环、感知先行

参考资料

  1. 工人日报:直面历史高水位大考!嘉兴数字孪生水利平台为抗击“白海豚”提供硬核支撑 — 水利部
  2. 青田县水利物联中枢“智慧赋能”科技防汛筑起安全屏障 — 水利部
  3. 一屏统览一图感知 一键直达 莒县探索构建“智”水新格局 — 政府官网

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