水利工程管理的方案如何制定才能确保安全与高效运行?
水利工程作为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、水力发电和生态修复等多重功能。随着气候变化加剧、人口增长和城市化进程加快,传统粗放式管理已难以满足现代水利发展的需求。因此,科学制定一套系统化、智能化、可持续的水利工程管理方案,成为当前水利行业亟需解决的核心问题。
一、明确目标:从“被动应对”转向“主动预防”
一个有效的水利工程管理方案必须首先确立清晰的目标体系。这包括:
- 安全保障目标:确保大坝、堤防、泵站等关键设施在极端天气或突发灾害下的结构安全与运行稳定。
- 水资源优化目标:实现水资源的合理分配与高效利用,提升农业用水效率,保障城乡供水安全。
- 生态环境保护目标:维护河流生态系统的完整性,防止因工程运行引发的水体污染、生物多样性下降等问题。
- 数字化转型目标:推动监测预警、调度决策、运维管理的信息化与智能化升级。
这些目标应相互协调、有机统一,并通过量化指标进行动态评估,如水库汛限水位达标率、灌溉水有效利用系数、水质优良比例等。
二、构建全生命周期管理体系:从规划到退役
水利工程管理不应局限于运营阶段,而应贯穿其全生命周期——从前期勘察设计、建设施工、运行维护到后期退役拆除。每个环节都需有对应的管理制度和技术标准:
- 规划设计阶段:强化风险评估与环境影响评价,采用BIM(建筑信息模型)技术进行三维仿真模拟,提前识别潜在隐患。
- 工程建设阶段:实施全过程质量控制与安全监督,引入第三方监理机制,确保施工符合设计要求与规范标准。
- 运行维护阶段:建立定期巡检制度、设备台账管理和故障响应机制,推行“智慧巡检+无人机巡查”相结合的新型管理模式。
- 退役评估阶段:对老旧工程开展健康诊断,科学判定是否继续使用或改造升级,避免资源浪费与安全隐患。
这种全周期管理有助于形成闭环式责任链条,提高管理透明度与问责效率。
三、技术创新驱动:数字孪生与智能感知网络
当前,新一代信息技术正深刻重塑水利工程管理模式。核心在于构建以“数据驱动”为核心的智能管理系统:
- 物联网(IoT)感知层:部署高精度传感器(如渗压计、位移计、雨量计、流量计),实时采集水位、流量、应力、变形等关键参数。
- 云计算与大数据平台:整合多源异构数据,建立统一的数据湖,支持历史趋势分析、异常检测与预测性维护。
- 数字孪生技术:基于物理模型与实时数据生成虚拟映射,实现对工程状态的可视化推演与应急预案演练,极大提升应急响应能力。
- 人工智能辅助决策:利用机器学习算法优化调度策略,例如在干旱年份自动调整水库下泄流量,在洪水期提前腾库削峰。
典型案例:浙江钱塘江流域已建成覆盖50多个重点水利工程的数字孪生平台,实现了“一张图”监管、“一键式”调度,显著提升了区域防洪能力和水资源配置灵活性。
四、组织保障与制度创新:打破部门壁垒
水利工程往往涉及多个行政层级和业务部门(如水利、环保、交通、电力、农业等)。若缺乏协同机制,极易出现职责不清、重复投资、信息孤岛等问题。为此,需从体制机制层面进行改革:
- 设立跨部门联席会议制度:由地方政府牵头,定期召开协调会,统筹解决重大问题,如河道清障、水源保护、移民安置等。
- 推行“河长制”+“湖长制”:将责任落实到人,形成横向到边、纵向到底的责任体系,增强基层治理效能。
- 鼓励社会参与与公众监督:通过政务公开、公众开放日、在线投诉平台等方式,提升社会对水利工程的认知度与信任感。
- 完善绩效考核机制:将管理成效纳入地方政府年度考核,设置激励奖惩条款,激发各级管理者积极性。
江苏宿迁市通过实施“水利工程标准化+信息化”双轮驱动战略,成功打造了全省首个省级智慧水利示范区,其经验表明:制度创新是推动技术落地的关键前提。
五、资金保障与可持续发展路径
任何优秀的管理方案都离不开稳定的财政投入。然而,单纯依赖政府拨款难以支撑长期运维需求。因此,需探索多元化的投融资模式:
- 财政专项资金支持:中央和地方设立水利专项基金,优先用于病险水库除险加固、智慧水利项目建设等重大项目。
- PPP模式应用:引导社会资本参与新建或改扩建项目,如通过特许经营权出让、收益分成等方式吸引企业投资。
- 绿色金融工具开发:发行绿色债券、设立水环境治理基金,支持生态补水、湿地修复等公益性工程。
- 水价改革与节水激励:合理调整水价机制,建立阶梯水价制度,同时对节水型企业和农户给予补贴奖励,促进资源节约型社会建设。
四川成都平原灌区通过实施“用水权交易试点”,不仅提高了用水效率,还为地方政府创造了新的收入来源,验证了市场化手段在水利工程管理中的可行性。
六、案例解析:某大型水库智慧化管理实践
以长江中游某大型水库为例,该工程原存在监测手段落后、调度滞后、人员冗余等问题。自2023年起,当地水利部门启动智慧化改造项目,主要措施包括:
- 布设300余个智能传感节点,实现全天候水情监测;
- 搭建云平台,集成水文预报、调度模拟、视频监控等功能模块;
- 培训专职运维团队,实行“远程值守+现场巡检”双轨制;
- 与气象局、电网公司共享数据,提升联合调度能力。
结果表明:该水库汛期调度准确率提升至98%,年均减少人工巡检成本约30万元,且未发生一起安全事故。此案例充分说明:科学合理的水利工程管理方案不仅能提升效率,还能带来显著的经济效益和社会效益。
结语:迈向高质量发展的新时代
面对新形势新挑战,水利工程管理不能再沿用过去的经验主义做法,必须以系统思维、科技赋能、制度创新为核心抓手,构建起集安全性、功能性、经济性和可持续性于一体的现代化管理体系。未来,随着人工智能、区块链、元宇宙等新技术的进一步融合,水利工程管理将迎来更高水平的智能化变革。唯有不断优化管理方案,才能真正实现“让每一滴水都发挥最大价值”的宏伟愿景。





