水利水电工程与管理：如何实现高效建设与可持续运营

水利水电工程是国家基础设施的重要组成部分，不仅关系到水资源的合理配置和利用，更直接影响着防洪安全、农业灌溉、发电效益以及生态环境保护。随着全球气候变化加剧和能源结构转型，水利水电工程在新时代背景下面临着更高标准的技术要求与精细化管理水平。因此，如何科学规划、高效建设并实现长期可持续运营，成为行业亟需解决的核心课题。

一、水利水电工程与管理的战略意义

水利水电工程不仅仅是单一的工程项目，它是一个集工程技术、生态环保、社会经济与政策法规于一体的复杂系统。从宏观角度看，这类工程有助于缓解区域水资源短缺问题，提升流域综合治理能力；从微观层面看，它们为城乡居民提供稳定供水保障，并通过水力发电推动清洁能源发展，助力“双碳”目标实现。

例如，三峡大坝作为世界上最大的水电站之一，每年可提供超过1000亿千瓦时的清洁电力，同时有效控制长江中下游洪水风险，极大改善了区域航运条件。然而，其建设和运行过程中也暴露出移民安置、生态影响、地质灾害等管理难题。这说明，仅靠技术突破远远不够，必须建立一套覆盖全生命周期的现代化管理体系。

二、工程建设阶段的关键挑战与应对策略

1. 规划设计阶段：注重前期论证与多目标统筹

科学合理的规划设计是确保项目成功的基础。当前部分项目存在重进度轻质量、重经济效益轻环境代价的现象。应加强可行性研究深度，引入多学科交叉评估方法（如GIS空间分析、水文模拟、环境影响评价），明确工程功能定位，平衡发电、灌溉、防洪、生态保护等多重目标。

建议采用“数字孪生”技术进行三维建模与虚拟推演，提前识别潜在风险点，优化设计方案。例如，在雅砻江两河口水电站建设中，通过BIM+GIS融合平台实现了对地形、地质、施工路径的精准模拟，显著降低了后期变更成本。

2. 施工管理阶段：强化过程控制与智慧工地应用

施工环节涉及大量人力、设备和材料投入，管理难度高。传统粗放式管理模式已难以适应现代高标准要求。推广智慧工地建设势在必行，包括物联网传感器实时监测边坡稳定、混凝土温度、施工机械状态等关键参数，结合AI算法预警异常情况。

此外，要严格落实安全生产责任制，建立健全质量追溯体系，推行“首件验收制”和“样板引路”机制，确保每一道工序都符合规范标准。以白鹤滩水电站为例，该项目在全国率先试点智能建造管理系统，实现施工全过程数字化管控，工期缩短约15%，质量合格率达99.8%。

3. 质量与安全管理：构建闭环监管体系

水利水电工程往往地处偏远山区或复杂地质环境，安全风险较高。必须建立覆盖“事前预防—事中控制—事后处置”的全流程安全管理体系。

一方面，加强对施工单位资质审核与人员培训；另一方面，利用无人机巡检、雷达扫描、视频监控等手段实现远程动态监管。同时，鼓励第三方专业机构参与质量检测与评估，提高结果客观性和权威性。

三、运营管理阶段的核心任务与创新方向

1. 智能化运维：迈向“无人值守+远程调度”

随着自动化水平提升，越来越多水电站开始探索智能化管理模式。通过部署SCADA系统、PLC控制系统、大数据分析平台，可实现机组启停、负荷分配、设备状态监测的自动执行与优化决策。

比如黄河小浪底水利枢纽通过引入AI预测模型，根据来水趋势和电网需求动态调整发电计划，年均发电效率提升7%，节约人工成本超千万元。未来还可拓展至流域内多电站联合调度，形成“梯级协同、资源共享”的高效运营模式。

2. 生态友好型管理：践行绿色发展理念

水电开发常引发争议的主要原因在于对河流生态系统的影响。为此，必须将生态保护理念融入日常运营全过程。

具体措施包括：设置鱼类洄游通道、实施生态流量下泄制度、开展增殖放流、建立水质在线监测站等。云南糯扎渡水电站就设置了专门的鱼道设施，配合人工繁殖放流，使当地特有鱼类种群数量恢复至历史平均水平的80%以上。

3. 数字化转型：打造“数字孪生水电站”

数字化不仅是工具升级，更是思维方式变革。通过整合遥感影像、气象数据、设备运行日志等多源信息，构建全要素映射的数字孪生体，能够实现故障诊断、性能评估、寿命预测等功能。

浙江新安江水电站已在试点“数字孪生+AI辅助决策”系统，通过对历年数据的学习，可提前识别设备老化趋势，制定预防性维护方案，减少突发停机事故，延长资产使用寿命。

四、政策支持与体制机制创新

良好的政策环境是水利水电工程高质量发展的保障。国家应进一步完善相关法律法规，明确各方权责边界，推动市场化改革，引导社会资本参与投资建设与运营管理。

例如，《水利工程建设质量管理条例》修订后增加了“全过程质量责任终身制”，强化了企业主体责任；《关于促进抽水蓄能高质量发展的指导意见》则鼓励地方因地制宜发展中小型水电项目，拓宽融资渠道。

同时，应探索建立跨区域协调机制，打破行政区划限制，推动流域上下游联动治理。如长江流域综合管理委员会的设立，促进了沿岸省市在水资源调配、污染防控等方面的合作。

五、人才培养与知识传承

人才是支撑水利水电事业长远发展的根本力量。当前行业面临高端复合型人才短缺、青年工程师流失等问题。建议高校与企业共建实训基地，开设水利工程管理硕士课程，强化实践教学比重。

另外，应重视老专家经验的整理与传承，建立“传帮带”机制，避免因退休导致的知识断层。中国电建集团近年来启动“百名工匠计划”，选拔优秀技术人员组成专项小组，负责关键技术攻关与标准制定，成效显著。

六、结语：迈向高质量发展的新时代

水利水电工程与管理正从传统的“重建设轻运营”向“全生命周期精细化管理”转变。这一转型不仅是技术进步的结果，更是发展理念的升华——即追求经济效益、社会效益与生态效益的高度统一。

面对新形势、新挑战，我们需要以更加开放的心态拥抱新技术，以更加系统的思维优化管理体系，以更加务实的态度推进改革创新。唯有如此，才能真正让每一座水电站都成为造福人民、服务社会、守护自然的绿色引擎。