随着极端降雨事件频发,传统 “被动抢险” 的防洪排水模式已难以应对城市内涝挑战。智慧水务通过融合物联网、数字孪生、人工智能等技术,实现 “感知 - 研判 - 调度 - 处置” 全链条智能化,成为提升城市防洪韧性的核心支撑。武汉、浙江青田、山东莒县等城市率先探索实践,构建起各具特色的智慧防洪排水体系,其技术应用、机制创新与管理升级经验,为全国城市提供了可复制的建设范式。
一、智慧水务建设的核心目标:从 “应急抢险” 到 “主动防控”
城市防洪排水的智慧化转型,本质是通过数字技术重构水务管理逻辑,实现三大核心转变:在响应模式上,从 “雨后处置” 转向 “雨前预警”,提前锁定风险区域;在调度方式上,从 “经验驱动” 转向 “数据决策”,优化排涝资源配置;在管理维度上,从 “单一部门” 转向 “协同共治”,打通跨领域数据壁垒。青田县通过智慧水务建设,将洪水预警提前时间从 1 小时延长至 3-5 小时;武汉市借助智能调度系统,使强降雨后积水消退时间平均缩短 40%,充分印证了智慧化转型的实践价值。
二、典型城市智慧水务建设的实践经验
(一)多维感知体系:筑牢 “天空地” 一体化监测防线
精准监测是智慧防洪的基础,各地通过整合多元感知手段,实现对雨情、水情、工情的全方位捕捉。
在感知网络布局上,武汉市构建 “宏观 - 中观 - 微观” 三级监测体系:宏观层面整合气象卫星与雷达回波数据,精准预测雨带走势;中观层面依托 260 余个雨量站、200 个积水监测点,实时掌握市域降雨与积水分布;微观层面通过 10 万余路视频监控,实现对泵站、涵闸等关键设施的可视化监控。这种 “空天地” 协同模式,解决了传统监测 “盲区多、时效差” 的痛点。
在设备智能化升级上,青田县为 500 余个水文站点、1500 余台传感设备建立 “健康档案”,实时监测设备电量、信号强度等指标,通过远程诊断提前排除故障隐患,确保汛期数据 “不掉线”。莒县则在峤山水库等重点区域部署 “水掌云” APP 终端,将水位、库容等数据实时推送至巡查人员手机,实现 “现场巡查 + 数据核验” 双线管控。
(二)数据中枢建设:打造 “一屏统管” 的智慧决策大脑
数据融通是打破管理壁垒的关键,各地通过构建一体化平台,实现多源数据的整合与智能分析。
在数据整合方面,青田县打造水利智能物联感知平台,统筹水文、气象、工程等各类数据,通过可视化大屏实现 “一屏统管、一网通览”,当河道水位、雨量突破阈值时,系统自动触发分级预警并精准定位风险区域。莒县智慧水利平台更进一步,融合 206 座水库、62 条河道的监测数据,构建 “空中雨 — 落地雨 — 河道水” 三道数字化防线,为防汛指挥提供精准 “作战沙盘”。
在智能分析能力建设上,武汉市基于流域降雨量、汇水面积、泵站规模等数据,开发排涝调度模型,通过仿真演算优化泵站、涵闸运行方案。青田县则借助数字孪生技术,实现流域洪水 “预演” 与工程调度 “预演”,为防汛预案制定提供科学支撑。这种 “数据 + 模型” 的决策模式,使调度指令从 “经验判断” 转变为 “精准计算”。
(三)协同调度机制:构建 “上下联动” 的应急处置体系
高效调度是提升应急能力的核心,各地通过技术赋能打破部门壁垒,形成跨层级、跨领域的协同机制。
在纵向联动上,青田县实现水利物联平台与省级平台的数据对接,遇重大汛情时可直接调用省级资源,形成 “县 - 省” 协同调度体系。莒县则建立 “风险预警 — 应急响应 — 资源调配 — 人员指挥 — 处置反馈” 全流程闭环机制,将预警平台与应急物资、人员调度系统深度联动,确保指令 “一键直达”。
在横向协同上,武汉市开发 “防汛指挥一张图”,集成气象、应急、自然资源等多部门数据,通过融合通信平台实现视频会商、指令派发等功能,保障防汛指挥 “听得见、看得清、调得动”。这种跨部门数据共享机制,解决了传统防汛 “信息孤岛” 导致的响应滞后问题。
(四)运维与服务创新:实现 “人防 + 技防” 的深度融合
智慧水务的落地离不开管理模式创新,各地通过技术赋能运维与公众服务,提升体系运行效能。
在智能化运维方面,青田县创新设备管理模式,通过物联网技术定期生成设备 “健康报告”,出现异常时自动推送工单,运维人员可通过 OTA 升级修复软件问题,硬件故障则由系统规划最优巡检路线并生成 “故障热力图”。这种 “预测性维护” 模式,将设备故障修复时间缩短 50% 以上。
在公众服务与社会化参与上,武汉市通过微信、微博及导航地图软件,向市民实时推送积水预警信息,引导安全出行,累计提供服务近万次。莒县则创新 “码上运管” 模式,为 279 处重点水利工程赋码建档,公众扫码即可查询信息、反馈问题,形成 “全民参与” 的水务管理格局。
三、智慧水务建设的共性路径与优化方向
(一)建设实施的关键要点
精准适配需求:结合城市水文特征差异化布局,平原城市侧重内涝监测与排涝调度,山区城市强化山洪预警与水库监管,如武汉聚焦低洼区域积水监测,青田重点构建流域洪水预演模型。
分步迭代推进:优先建设基础感知网络与数据中枢,再逐步叠加智能分析、数字孪生等高级功能。莒县先完成 206 座水库的数据联网,再开发洪水预演功能,实现 “边建设、边见效”。
技术标准统一:建立数据采集、传输、存储的标准化体系,避免 “新设备不兼容、旧数据难复用”。青田县在设备采购阶段即明确数据接口标准,确保 1500 余台设备无缝接入平台。
(二)常见挑战与应对策略
设备运维难题:针对偏远区域设备维护困难,可借鉴青田县 “远程诊断 + 区域巡检” 模式,通过物联网实现设备状态实时监控,减少现场巡检频次;对老化设备建立 “寿命预警机制”,提前安排更换。
数据安全风险:采用 “分级防护” 策略,对水位、雨量等公开数据开放共享,对调度指令、工程图纸等敏感数据加密存储,青田县通过权限分级管理,实现数据 “可用不可见”。
资金持续投入:建立 “政府主导 + 社会参与” 的投融资模式,基础监测设施由财政保障,增值服务引入社会资本。武汉市通过平台向企业提供积水预警数据服务,形成 “建设 - 运营 - 增值” 良性循环。
四、结语
城市防洪排水的智慧水务建设,不是单纯的技术堆砌,而是 “技术赋能 + 机制创新 + 管理升级” 的系统性工程。武汉的 “精准感知 + 协同调度”、青田的 “数据融通 + 数字孪生”、莒县的 “基层赋能 + 公众参与”,虽路径各异,但都印证了 “感知先行、数据为核、协同为要” 的建设逻辑。
在极端天气频发与城市韧性建设的双重需求下,智慧水务建设需进一步向 “全域感知更精准、数据融合更深入、调度决策更智能、公众参与更广泛” 方向迈进。通过借鉴典型城市经验,将智慧技术深度融入防洪排水全链条,才能构建起 “雨未来可预警、雨来袭可调度、雨过后可复盘” 的数字水盾,为城市安全运行提供坚实保障。