Page 97 - 水利学报2021年第52卷第11期

水 利 学 报

2021 年 11 月 SHUILI XUEBAO 第 52 卷 第 11 期

文章编号：0559-9350（2021）11-1355-14

智慧水利解析

蒋云钟，冶运涛，赵红莉，张双虎，曹 引，顾晶晶
（中国水利水电科学研究院 水资源研究所，北京 100038）

摘要：智慧水利是水利高质量发展的显著标志，是运用大数据、人工智能、物联网、云计算、移动互联等新一代
信息通信技术，基于自然水系、水利工程体系和水利管理体系，智慧地将适量适质的水适时送到适地，为实现长
久水安澜、优质水资源、宜居水环境、健康水生态提供支撑。智慧水利包括目标、对象、时空、技术、价值、成
效等六个维度的内涵。目标维度包括问题识别与目标制订，对象维度包括服务主体与水利业务，时空维度包括监
控环节与决策过程，技术维度包括赋能体系与核心技术，价值维度包括概念模型与推进路径，成效维度包括功能
表征与建设愿景。在智慧水利建设中，数据是基础，要高度重视水利数据的收集、开放和共享；信息是关键，要
高度重视监测数据的信息提取和分析；知识是核心，要加强水利知识的挖掘、提升和知识的积累；智能和智慧是
目的，要重视人工智能的使用和标准化管理体系的构建。
关键词：智慧水利；智慧流域；智能水网；物联网；水利大数据；人工智能；数字孪生
中图分类号：TV21 文献标识码：A doi：10.13243/j.cnki.slxb.20210633

1 研究背景

随着气候变化和经济社会的快速发展，我国水资源供需矛盾突出，极端水文事件加剧，严重威
胁我国水安全、粮食安全及生态环境安全。我国地域广阔，水系众多，水利工程点多、面广、量
大，类型复杂，给防洪安全、水资源安全、水生态环境安全和水利工程安全的保障提出了更高的要
求 ［1-3］ 。
当前，传统水利已难以满足新时代经济社会发展所需的专业化、精细化、科学化管理需求，以
经验为主、事后总结和人海战术为特点的管理和决策模式不仅耗时耗力，而且难以尽如人意，导致
水利工程体系和管理体系在实际工作中难以发挥“1+1>2”的效力。随着以云计算、Web2.0、物联网等
为标志的第三次信息技术浪潮到来，以感知、互联和智能等为基本特点的物联网、大数据、人工智
能及其应用，极大地改变了各行业信息化服务的效率、易用性和行为范式。在水利行业内生需求的
推动下，将智慧流域理论 ［2，4-6］ 和水利行业实践相结合，以数字赋能水利，构建集自然水系、工程体
系、管理体系和数字体系为一体的“四元融合”的智慧水利体系 ［3，7-10］ ，是国际上共同选择的一种解决
水问题的更加高效和可持续的方法 ［11］ 。
利用新智能技术（New IT，New Intelligence Technology）升级改造传统水利系统，提高水利管理效
率，降低工程运行能耗是国内外共同关注的焦点 ［12］ 。智慧水利架构由不同层次构成，这些层次之间

收稿日期：2021-07-10
基金项目：国家重点研发计划项目（2017YFC0405801）；中国工程院咨询项目（2020-XY-14）；中国水利水电科学研究院基本
科研业务费专项（01882106，GYC022021）
作者简介：蒋云钟（1969-），博士，正高级工程师，主要从事水资源信息化、水资源调度和智慧水利等研究。
E-mail：lark@iwhr.com
通讯作者：冶运涛（1982-），博士，正高级工程师，主要从事智慧流域与水利大数据、水资源遥感和水循环模拟仿真研究。
E-mail：yeyuntao@iwhr.com

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