水利工程的运行与管理:如何保障安全、高效与可持续发展
水利工程是国家基础设施的重要组成部分,承担着防洪减灾、水资源调配、农业灌溉、水力发电和生态保护等多重功能。随着气候变化加剧、人口增长和城市化进程加快,水利工程的运行与管理面临前所未有的挑战。科学、系统、智能化的运行与管理模式,已成为确保工程长期稳定运行、最大化效益并实现可持续发展的关键。本文将从运行管理的基本原则、关键技术应用、风险防控机制、信息化建设路径以及未来发展趋势五个方面,深入探讨如何提升水利工程的运行与管理水平。
一、运行管理的基本原则:安全第一,统筹兼顾
水利工程的运行管理必须坚持“安全第一、预防为主、综合治理”的方针。安全是底线,任何经济效益或社会效益都不能以牺牲工程安全为代价。首先,要建立完善的运行管理制度体系,包括岗位职责、操作规程、巡检制度、应急预案等,做到有章可循、责任到人。其次,运行管理人员需具备高度的专业素养和责任心,定期开展培训与演练,提升应急处置能力。同时,应注重多目标协调,例如在汛期保障防洪安全的同时,也要考虑水库调度对下游生态用水的影响;在枯水期则需平衡供水、发电与航运需求,实现综合效益最大化。
二、关键技术应用:智慧化、数字化赋能精细化管理
现代信息技术正深刻改变水利工程的运行方式。物联网(IoT)、大数据、人工智能(AI)和数字孪生技术的应用,使传统粗放式管理向精细化、智能化转型。例如,通过部署传感器网络实时监测大坝变形、渗流、应力等关键指标,结合AI算法进行趋势预测和异常识别,可提前发现潜在隐患。在调度决策方面,基于水文模型和气象预报的智能调度系统能优化水库群联合调度方案,提高水资源利用效率。此外,无人机巡检、三维激光扫描等技术可替代人工完成高危区域检查,既保障人员安全,又提升数据采集精度。这些技术不仅提升了运行效率,也显著降低了人力成本和人为失误风险。
三、风险防控机制:从被动应对到主动预防
水利工程面临的自然风险(如极端天气、地震)和人为风险(如设备老化、管理疏漏)日益复杂。建立全面的风险评估与防控体系至关重要。首先要开展全生命周期风险识别,对不同类型的工程(如堤防、闸门、泵站)制定差异化风险清单,并定期更新。其次,强化日常维护保养,落实“预防性维修”理念,避免小问题演变成大事故。再者,完善应急预案,针对可能发生的溃坝、断电、洪水倒灌等突发事件,制定分级响应预案,并定期组织实战演练。最后,推动第三方专业机构参与安全评估与审计,引入外部监督力量,增强管理透明度和公信力。
四、信息化建设路径:构建统一平台,实现数据驱动决策
信息化是提升水利工程运行管理水平的核心抓手。当前许多地区已建成初步的信息化系统,但普遍存在数据孤岛、标准不统一、接口不兼容等问题。下一步应着力推进“一个平台、一张图、一套标准”的建设:即整合各子系统(如监测、调度、安防、运维)于统一的数据中台,形成覆盖全域的“数字孪生流域”;利用GIS技术和BIM模型实现空间可视化展示;制定统一的数据采集、传输、存储和分析规范,确保信息互通共享。在此基础上,开发面向管理层的决策支持系统(DSS),通过数据挖掘和可视化报表,辅助管理者快速掌握工程状态、识别瓶颈环节、优化资源配置,真正实现“用数据说话、靠模型决策”。
五、未来发展趋势:绿色低碳、韧性提升与公众参与
面向“双碳”目标和高质量发展要求,水利工程运行管理正朝着更加绿色、韧性更强的方向演进。一是推广绿色运维理念,减少能源消耗和碳排放,如采用光伏供电的自动监测设备、节能型水泵机组等;二是增强工程抗灾能力,设计时融入气候适应性考量,如提高防洪标准、设置冗余备用系统;三是加强公众参与和信息公开,利用移动APP、微信公众号等渠道发布水质、水量、运行状态等信息,接受社会监督,提升公众对水利事业的理解和支持。未来,水利工程不仅是技术工程,更是生态工程和社会工程,其运行管理必须体现以人为本、服务民生的理念。
结语
水利工程的运行与管理是一项系统工程,需要政府、企业、科研机构和社会各界协同发力。唯有坚持科学规划、技术创新、制度完善与人文关怀并重,才能确保水利工程在新时代背景下持续发挥效益,为国家水安全、粮食安全和生态安全提供坚实支撑。





