智能水网工程概念辨析及建设思路

杨少杰　李姣娥　王志平

摘 要：智能水网工程的主要组成部分就是各类水流调控基础设施和这些设施的水物理网建设。在治水实践、水资源管理等各项工作中智能水网工程属于一个关键性的综合载体和集成性平台，其对我国水资源的管理工作具有十分重要的作用。然而在工程建设思路方面，现阶段人们对智能水网工程建设仍然具有较多的争议。为此，本文对水网智能化的概念进行了阐释，对我国智能水网工程建设的基本思路进行了深入地探究，希望能够对我国的智能水网工程建设具有一定的借鉴意义。

关键词：智能水网；概念辨析；建设思路

目前我国的智能交通工程建设、智能电网建设等各方面都取得了较大的成就，与之相比，我国的水网智能化建设却仍然比较滞后。建设智能水网工程具有十分重大的意义，通过智能水网工程建设能够科学地规划江河湖库水系，使各级区域水系实现有机连通；对各级水行政管理机构进行全方位地协调，确保水资源管理制度的严格实施；形成完善的水权交易制度，通过对市场机制的利用对水资源进行优化配置。

1 智能水网工程概念

智能水网主要组成部分就是三大基本网：首先是实体网：实体网从属性上来说主要包括社会水网和自然水网。其中的社会水网主要是指人工的取、供、输、排水管道网络系统或者渠系；自然水源主要是指自然的河湖水网。从使用功能的角度可以将其划分为保持系统、水力发电系统、行业系统、农业灌溉系统、城乡供排水系统和防洪抗旱系统等。其次是信息网：在社会系统和自然系统中水的流动过程中采集、存储和处理相关属性信息的数字化系统和基础设施就是所谓的信息网，其主要包括智能控制、智能处置、智能调度、智能预警、智能诊断、智能仿真、智能感知等调控基础信息网络。最后是管理网：管理网主要包括水网的智能化决策平台、水管理公共政策和制度、水网的调控规则等。按照层级对其划分，其主要包括区域管理网络、流域管理网络和国家管理网络等。在这三大网络中，智能水网的中控枢纽是管理网、决策支持是信息网、物质基础是实体网。利用区域级、流域级和国家级的层次化管理系统，智能水网可以实现相互之间的系统支持和有机集成，有效地融合业务流、信息流和水流等于一体，确保实现对水资源的统一管理和调配[1]。

2 我国智能水网工程的基本建设思路分析

2.1 智能水网工程的建设内容

通常来讲，智能水网工程主要是从某一区域层面着手建设智能水网模式，其立足于该区域水管理的现实需求实施顶层设计，并且进行一系列的水调度网、水信息网和水物理网的规划建设，其主要包括以下三方面的内容：首先，规划和建设水物理网：规划和建设水物理网的主要内容就是连通河湖水系，从而建立和完善适应该区域水资源优化配置目标的水资源调配基础。通过合理布局蓄滞洪区、枢纽调蓄工程、江河湖库治理工程，从而有效地控制洪涝灾害的潜在风险，不断地强化工程的防洪减灾应急处置能力。通过对水源工程结构的优化，形成完善的人工输配水工程体系，使区域内水资源开发利用水平和区域间水资源互调能力得以提升，同时还要做好对水利工程的生态适应性论证。其次，在区域水利信息网规划和建设中应确保实现智能化的辅助决策和水资源监控能力，不断地提升感知和预判自然—社会水网络和水循环体系的能力。要形成完善的工情、水情智能化监测体系，从而更好地预测和感知潜在水安全风险，不断地强化预警环节，使水安全得到保障[2]。最后，在水调度网规划和建设工作中应确保实现水循环调配控制和预报决策等功能，不断地提升水循环实施调控能力和水资源调度科学决策水平。要不断地完善水生态文明、严格的水资源管理、洪水风险管理等制度；建立并完善控制与执行水资源系统调度体系。

2.2 智能水网工程的推进步骤

首先，智能水网工程的规划准备阶段：在智能水网工程的规划准备阶段主要包括以下几个方面的工作内容：对智能水网工程基础理论进行深入研究，认真地做好对规划设计要点、建设评价体系、建设需求分析、需求调研等相关问题的研究工作，对智能水网工程的构成要件和科学内涵进行辨析，从而将科学合理的智能水网理论体系初步形成。在我国前期智能水网工程研究成果的基础之上，从整体上规划智能水网工程，并且形成健全的智能水网工程整体框架，将水实体网、水信息网和水管理网的建设目标、推进模式、重点任务、工程布局、保障机制和建设内容等具体规划内容确定下来，从而形成完善的智能水网工程建设依据。其次，智能水网工程的区域实证阶段：区域实证阶段的主要工作内容就是立足于工程总体规划，与区域实际情况相结合，充分考虑到现实需求，做好智能水网工程的试点建设工作，对相关的人员、技术和经验进行储备。在建设试点的时候可以对试点进行更加细致地划分，比如示范区建设和试点建设。其中的示范点主要是指为了使区域内或者行政区划内某特定问题得到解决，在规划框架内开展不完全建设，也就是只对三网中的某两网或者某一网进行建设；示范区建设主要是指在该区域内将代表性典型流域选择出来，在该典型流域中实施智能水网工程的建设，并且科学合理地评估其运行情况，从而使即将全面开展的智能水网工程建设具备一定的技术经验和组织经验[3]。最后，智能水网工程的全面建设阶段：依据三网合一的智能水网建设基本思路，对智能水网的整体规划目标进行参照，对人员技术和经验储备进行充分地利用，全面地开展智能水网工程建设，其主要包括建设江河湖泊水资源调度系统、建设自然—社会水网络和水循环体系、建设区域内水资源调配格局，同时以此作为基础，从而全面形成智能水网工程体系。

3 结语

我国水利建设水平的不断提升和发展使得智能水网工程的建设具备了较好的基础，然而目前在全面推进和快速发展智能水网工程的过程中仍然存在着较多的瓶颈问题。为此，相关部门必须要认真分析智能水网工程建设中的各种制约因素，并采取科学合理的措施加以解决，从而全面推动我国智能水网工程建设的不断发展。

参考文献：

[1]秦大庸，陆垂裕，刘家宏，王浩，王建华，李海红，褚俊英，陈根发. 流域“自然-社会”二元水循环理论框架[J].科学通报，2014（Z1）.

[2]匡尚富，王建华.建设国家智能水网工程提升我国水安全保障能力[J].中国水利，2013（19）.

[3]贾宝真，禹雪中.国内外水电环境及可持续性评价标准的比较[J]. 水力发电，2013（04）.

通讯作者：王志平，男，本科，助理研究员，从事科技项目研究及管理工作。