從全行業(yè)“一屏管水”到全社會“一屏看水”，作為數(shù)字中國建設(shè)的發(fā)源地，福建正以數(shù)字孿生水利為支點，撬動起現(xiàn)代水治理的深層變革。

2025年1月至11月上旬，福建全省平均降雨量較常年同期偏少12%，全省主要江河控制站實測徑流量較常年同期偏少47%。面對旱情，“千庫聯(lián)調(diào)”系統(tǒng)統(tǒng)籌一盤棋，精細(xì)預(yù)報、精細(xì)調(diào)度，全省大中型水庫蓄水總量106.9億立方米，與常年同期持平，保障了供水安全。

2024年6月15日至17日，龍巖市遭遇強降雨，九龍江北溪流域水位、流量激增。數(shù)字孿生九龍江北溪平臺結(jié)合水文模型推算上游來水與區(qū)間產(chǎn)流數(shù)據(jù)，每小時滾動更新洪水預(yù)報成果，提前5小時精準(zhǔn)預(yù)判北溪水閘入庫洪峰流量將達(dá)4500立方米每秒，通過智能化調(diào)度，精準(zhǔn)控制閘前水位不超4.21米，實現(xiàn)蓄與泄的動態(tài)平衡。

2025年1月，福建省單村供水工程監(jiān)管平臺投入運行，通過對水質(zhì)自檢數(shù)據(jù)、工程巡查記錄、群眾投訴處置等動態(tài)更新、統(tǒng)一監(jiān)管，有效提升了福建省單村供水工程運行管護(hù)水平。目前全省65個單村供水管護(hù)任務(wù)全部實現(xiàn)縣域統(tǒng)管，139件群眾訴求全部及時辦結(jié)。

福鼎市馬冠水廠。福建省水利廳供圖

從傳統(tǒng)經(jīng)驗驅(qū)動轉(zhuǎn)向智能分析引領(lǐng)，數(shù)字孿生激蕩八閩江河。有了“數(shù)字分身”，福建水利在水旱災(zāi)害防御、水資源管理、復(fù)蘇河湖生態(tài)環(huán)境等領(lǐng)域取得顯著成效，為推動福建水利高質(zhì)量發(fā)展、邁向水利現(xiàn)代化新征程寫下生動注腳。

“智水”統(tǒng)籌：強化頂層設(shè)計，擁抱技術(shù)變革

當(dāng)前，數(shù)智技術(shù)浪潮奔涌而至，正以前所未有的深度和廣度，重塑世界千行百業(yè)的發(fā)展格局。

近年來，水安全領(lǐng)域正面臨“傳統(tǒng)風(fēng)險未消、新型風(fēng)險又至”的復(fù)雜局面。一方面，極端水文事件頻發(fā)，水安全保障形勢日趨嚴(yán)峻；另一方面，新一輪科技革命掀起，為水利智能研判與精準(zhǔn)決策提供了歷史性機遇。

面對這一時代課題，福建將數(shù)字孿生水利體系建設(shè)作為應(yīng)對風(fēng)險挑戰(zhàn)、把握時代之變、塑造發(fā)展動能的破題之策，堅持“數(shù)據(jù)為王、整合系統(tǒng)，以用為主、重在實效”，強化數(shù)字孿生水利建設(shè)頂層設(shè)計，以應(yīng)用為本，夯數(shù)據(jù)之基，在運用中完善，在實戰(zhàn)中升級，提升了水治理現(xiàn)代化能力水平。

“福建加快數(shù)字孿生水利建設(shè)，集成三大基礎(chǔ)數(shù)據(jù)底板，整合數(shù)字河湖、水利監(jiān)管等10個業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)，構(gòu)建了涵蓋水利各領(lǐng)域全要素、省市縣三級共用的全省‘水利一張圖’，逐步實現(xiàn)從傳統(tǒng)‘治水’向數(shù)字‘智水’的飛躍?！痹?025年水利部召開數(shù)字孿生水利體系建設(shè)現(xiàn)場會上，福建省水利廳黨組書記陳水樹代表福建作典型發(fā)言，介紹該省數(shù)字孿生水利工作取得的成效及做法。

“一盤棋”統(tǒng)籌。福建專門組建數(shù)字孿生水利建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)小組及數(shù)字辦，作為統(tǒng)攬全局的“指揮中樞”，統(tǒng)籌建設(shè)全省水利信息化項目，從根本上杜絕重復(fù)建設(shè)、超標(biāo)建設(shè)與“另起爐灶”，將各股力量擰成一股繩。

“一把尺”度量。福建出臺了《福建省水利信息化管理辦法》等一系列制度，為數(shù)據(jù)采集、應(yīng)用共享與安全保障“立規(guī)矩”，確保數(shù)字江河的每一塊“磚石”都嚴(yán)絲合縫。

“一張圖”規(guī)劃。目前，福建省已啟動數(shù)字孿生水利建設(shè)“十五五”規(guī)劃編制工作，謀劃省數(shù)字孿生水網(wǎng)（閩江口區(qū)域）先行先試等一批骨干項目，為數(shù)字孿生水利建設(shè)繪就了清晰的“時間表”和“施工圖”。

在這套頂層設(shè)計框架下，福建創(chuàng)新采用“省級搭平臺、市縣建感知”模式：由省級層面統(tǒng)一建設(shè)全省通用的水利綜合業(yè)務(wù)平臺，市縣負(fù)責(zé)感知體系建設(shè)，匯交數(shù)據(jù)，全面共享。

從數(shù)字孿生防汛“千庫聯(lián)調(diào)”到水利建設(shè)“項目管家”，從河湖“天地網(wǎng)”到考核評價“數(shù)字畫像”，平臺逐步整合水旱災(zāi)害防御、水利建設(shè)、水庫巡查、數(shù)字河湖等系統(tǒng)模塊，構(gòu)建起標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、耦合貫通、共享共用、協(xié)同高效的數(shù)字孿生水利體系，確保實用、管用、效用。

智慧感知：夯實數(shù)據(jù)底板，洞悉江河脈搏

工欲善其事，必先利其器。數(shù)據(jù)是數(shù)字孿生的基礎(chǔ)，而監(jiān)測感知正是獲取數(shù)據(jù)的方式和渠道。

在福建，一江一河，皆有“分身”。

3522座水庫、2351條堤防、1390座水閘、5000余座水電站以及近1.5萬個雨量、水位監(jiān)測點……福建堅持以“全”為要，夯實數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，將全省水利家底悉數(shù)“搬”至線上。從省、市、縣、鄉(xiāng)、村等基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)圖層，到流域、河湖、工程、測站等基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)圖層，從水土保持、河湖管理等業(yè)務(wù)專題圖層，到數(shù)字航空、數(shù)字衛(wèi)星以及無人機航拍等遙感影像圖層……441個圖層織就了福建省水利一張圖。

福建省河湖“天地網(wǎng)”管理系統(tǒng)。福建省水利廳供圖

在這張圖的背后，正是福建多年持續(xù)夯實的“數(shù)字底板”。

一數(shù)一源，一數(shù)一主。早在2018年，福建省水利廳就建成省級水利數(shù)據(jù)中心，統(tǒng)一了水利數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，建立一套數(shù)據(jù)匯聚、使用及共享的管理辦法，梳理整合防汛、水資源、河湖管理等業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。截至目前，福建省水利數(shù)據(jù)中心匯集21個業(yè)務(wù)系統(tǒng)，梳理形成2813個資源目錄，數(shù)據(jù)約51.88億條，存儲各類數(shù)據(jù)共564.32太字節(jié)。

對內(nèi)堅持應(yīng)匯盡匯，對外打通共享通道。福建省水利廳積極對接省公共數(shù)據(jù)資源匯聚平臺，健全數(shù)據(jù)共享、分析、應(yīng)用機制，打通與氣象、自然資源、電力等各部門數(shù)據(jù)交換通道，為全省水利部門提供集約統(tǒng)一的數(shù)據(jù)支撐和共享交換服務(wù)。目前，福建省已共享整合數(shù)據(jù)目錄333個，已支撐全省27個相關(guān)單位、22個應(yīng)用系統(tǒng)的信息化建設(shè)，累計為水利系統(tǒng)提供79.03億條數(shù)據(jù)，為省直部門提供15.6億條數(shù)據(jù)，構(gòu)建起全省統(tǒng)一、動態(tài)更新的數(shù)字孿生數(shù)據(jù)底板。

每一條河流、每一級水網(wǎng)、每一座工程，有了數(shù)字映像，逐步實現(xiàn)“縣鄉(xiāng)村全預(yù)警、庫堤閘全監(jiān)測”。

從省到市、縣、鄉(xiāng)、村，從監(jiān)測到預(yù)報、預(yù)警、會商、處置、復(fù)盤，從水文站到專家組、搶險隊、儲備庫，所有業(yè)務(wù)模塊均架構(gòu)于政務(wù)外網(wǎng)，實現(xiàn)防洪中庫堤閘站聯(lián)動、調(diào)水中防汛抗旱協(xié)同、工程管理中已建在建統(tǒng)籌。

2023年8月，福建省河湖“天地網(wǎng)”管理系統(tǒng)啟動建設(shè)，整合129顆衛(wèi)星資源，通過“天上看”“地上查”“網(wǎng)上管”筑牢立體監(jiān)控防線，動態(tài)監(jiān)控河湖庫“四亂”（亂占、亂采、亂堆、亂建），將“四亂”問題整治情況同步接入河湖健康評價系統(tǒng)，生成河湖“健康碼”向社會實時公開，推進(jìn)河湖庫“四亂”疑似問題早發(fā)現(xiàn)、早制止、早處置，有效提升河湖管理的社會影響力。

截至目前，累計下發(fā)省級“四亂”疑似問題圖斑15批次共計23429個，融合人防、物防、技防手段，開發(fā)并啟用福建省“四亂”現(xiàn)場核查辦公平臺，對衛(wèi)星線索逐一實地核查。今年以來，省級已抽查圖斑2392個，抽查比例超70%，抽查通過率約74.1%。

數(shù)據(jù)運轉(zhuǎn)精準(zhǔn)感知，安全防線同步筑牢。福建按照水利數(shù)據(jù)分類分級指南要求，將全廳主要數(shù)據(jù)劃分為4個安全等級，對數(shù)據(jù)運行進(jìn)行實時監(jiān)控及風(fēng)險告警，保障數(shù)據(jù)傳輸和應(yīng)用安全。

智能應(yīng)用：堅持以用為本，重構(gòu)治理范式

數(shù)字孿生的目的在于應(yīng)用，效果是檢驗的標(biāo)準(zhǔn)。

在福建，一批看得見、用得好的數(shù)字孿生水利系統(tǒng)，成為水旱災(zāi)害防御、水資源調(diào)度、水利項目管理的“尖兵利器”，構(gòu)建現(xiàn)代水治理的新范式。

數(shù)字防汛“千庫聯(lián)調(diào)”系統(tǒng)2024年汛期投入試用，初步實現(xiàn)閩江流域1307座水庫聯(lián)調(diào)。從江河預(yù)報、滾動預(yù)警，到風(fēng)險畫像、淹沒推演，再到市縣聯(lián)動、水庫調(diào)度，“四預(yù)”從理念落地為實際行動。

福建水利數(shù)字畫像。福建省水利廳供圖

2024年6月，韓江流域遭遇1964年以來最大洪水。面對這場大考，“千庫聯(lián)調(diào)”系統(tǒng)提前16個小時預(yù)報棉花灘水庫將發(fā)生超標(biāo)準(zhǔn)洪水，提前8個小時預(yù)報洪峰11000立方米每秒。依托這一精準(zhǔn)預(yù)判，相關(guān)部門科學(xué)調(diào)度，為下游群眾安全轉(zhuǎn)移搶出5小時黃金窗口。最終，入庫洪峰9860立方米每秒，經(jīng)水庫調(diào)蓄，最大出庫僅4910立方米每秒，削峰率高達(dá)50.2%，極大減輕了下游防洪壓力。

作為水利部首批94個數(shù)字孿生先行先試的試點項目，“數(shù)字孿生九龍江北溪”于2023年12月通過水利部驗收，在實戰(zhàn)中彰顯出巨大價值。

2023年廈門國際會展周、海峽論壇大會等重大會議期間，北溪上游來水減少，又恰逢旅游人口增多，雙重壓力下，廈門供水告急。九龍江流域中心立即啟動數(shù)字孿生九龍江北溪項目應(yīng)急調(diào)水模塊。

“當(dāng)系統(tǒng)觸發(fā)枯水期預(yù)警后，我們根據(jù)來水預(yù)報模型和會議期間的用水計劃，計算生成庫區(qū)預(yù)計的需水量，從而得出水量缺口，再對水資源利用率高或來水時間快等多種方案進(jìn)行調(diào)度預(yù)演，預(yù)演得出調(diào)水水庫、調(diào)水水量、對應(yīng)下泄流量等信息，回答了‘水從哪里調(diào)’‘水要調(diào)多少’‘水要怎么調(diào)’等三大核心問題?！本琵埥饔蛑行母笨偣こ處熡鄦⒊山榻B，根據(jù)系統(tǒng)預(yù)演方案，最終自動生成應(yīng)急調(diào)水預(yù)演簡報和調(diào)度命令，以科學(xué)高效的決策保障了廈門關(guān)鍵期的供水安全。

既有前線的“精準(zhǔn)參謀”，也有后方的“數(shù)字引擎”。

2023年11月，福建省“項目管家”系統(tǒng)上線運行，作為項目申報的唯一入口、資金安排的唯一出口，將全省水利項目自策劃階段起就納入項目庫統(tǒng)一管理，區(qū)分初始、推進(jìn)、成熟三個等級進(jìn)行動態(tài)管理，根據(jù)先來后到原則安排項目建設(shè)、資金補助，有力推動水利建設(shè)由“資金等項目”向“項目等資金”轉(zhuǎn)變。目前，項目庫內(nèi)共有8886個項目，其中成熟級項目5218個、總投資836.55億元。

“項目智審”系統(tǒng)于2024年12月運行，通過將擬建項目征地范圍與自然資源“三區(qū)三線”、河道管理范圍線、水文設(shè)施保護(hù)范圍線等15項行業(yè)數(shù)據(jù)自動比對，有效規(guī)避要素保障風(fēng)險，顯著提升審批效能。截至2025年11月，全省實施“智審”項目1937個。

“數(shù)字畫像”系統(tǒng)于2024年上線運行，通過整合共享業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)，設(shè)立水工程、水安全、水監(jiān)管、水生態(tài)、水行政等5個專題，細(xì)分87項監(jiān)測指標(biāo)，利用大數(shù)據(jù)分析、檢索、可視化技術(shù)等，實時、定量、直觀反映了各地水利現(xiàn)狀、成效和不足，實現(xiàn)從“定性、人工、定期”向“定量、自動、實時”轉(zhuǎn)變，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)公開、透明、可追溯，評價結(jié)果客觀、公平、準(zhǔn)確。各地水利工作在全省的定位、成效和短板、弱項“一覽無余”，倒逼各地補短板、創(chuàng)特色、爭進(jìn)位，營造比學(xué)趕超的濃厚氛圍。

“水利大系統(tǒng)始終處于動態(tài)變化中，這意味著數(shù)字孿生水利體系建設(shè)只有進(jìn)行時、沒有完成時。”福建省水利廳副廳長余德貴介紹，下一步還將繼續(xù)深化拓展數(shù)字水利與業(yè)務(wù)工作深度融合的新路徑，實施“天空地水工”一體化監(jiān)測感知夯基提能行動，升級“千庫聯(lián)調(diào)”系統(tǒng)、水網(wǎng)應(yīng)用體系等。

從水旱災(zāi)害防御到水資源調(diào)度，從工程建設(shè)管理到水利行政效能，福建的實踐證明：數(shù)字孿生水利建設(shè)的力量，不僅在于映射現(xiàn)實、復(fù)盤歷史，還在于預(yù)見未來。（軒瑋 張智杰 何菁錦）

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