南通水利工程管理系统如何提升城市防洪排涝能力与水资源利用效率？
在长江三角洲经济圈快速发展的背景下，江苏省南通市作为沿海重要城市，正面临日益严峻的水安全挑战。气候变化加剧了极端天气频发，城市内涝、河道淤积、水源污染等问题日趋突出。为此，南通市依托现代信息技术，构建了一套集监测、预警、调度、管理于一体的智能化水利工程管理系统，旨在全面提升城市防洪排涝能力和水资源利用效率。
一、系统建设背景：为何需要打造南通水利工程管理系统？
南通地处长江入海口北岸，拥有丰富的河网水系和复杂的地形地貌，是典型的“低洼易涝区”。近年来，随着城镇化进程加快，城市扩张导致不透水面增加，地表径流显著增强，传统水利设施已难以满足现代城市管理需求。同时，农业用水、工业用水与生态用水之间的矛盾日益尖锐，水资源调配压力剧增。
此外，台风、暴雨等自然灾害频发，对基础设施造成严重冲击。例如2021年强台风“烟花”登陆后，南通多地出现短时强降雨引发的城区积水问题，暴露出原有水利系统响应滞后、数据孤岛严重、决策依据不足等短板。
在此背景下，南通市政府于2023年初启动“智慧水利”专项工程，以数字化转型为核心路径，推动水利工程从“被动应对”向“主动防控”转变，构建覆盖全域、实时感知、智能分析、精准调度的现代化管理体系。
二、系统架构设计：南通水利工程管理系统的技术底座
南通水利工程管理系统采用“云-边-端”协同架构，融合物联网（IoT）、大数据、人工智能（AI）、GIS地理信息系统及BIM建模等先进技术，形成多层次、立体化的数字孪生平台。
- 感知层：部署各类传感器设备，包括雨量计、水位计、流量计、水质监测仪、视频监控摄像头等，实现对全市主要河道、泵站、水库、闸门等关键节点的全天候动态监测。
- 网络层：基于5G通信技术建立高速稳定的物联网络，确保海量数据实时回传至云端服务器，保障系统响应时效性。
- 平台层：搭建统一的数据中台和业务中台，集成历史数据、实时数据、气象预报、遥感影像等多源信息，为后续智能分析提供支撑。
- 应用层：开发防汛指挥、水资源调度、工程运维、公众服务等多个子系统，支持PC端与移动端双端操作，提升管理人员工作效率。
值得一提的是，该系统还引入了数字孪生技术，通过高精度三维建模还原重点水利工程实景，并结合实时数据进行可视化仿真推演，帮助管理者提前预判风险、优化调度方案。
三、核心功能模块详解：从监测到决策的一体化流程
1. 实时监测与预警系统
系统可自动采集各站点水文数据，并通过算法模型识别异常趋势。一旦发现水位超限或雨量突增，系统将立即触发分级预警机制，通过短信、APP推送、广播等多种方式通知相关责任人。例如，在2024年夏季汛期，系统成功提前12小时预警某区域可能出现内涝，促使相关部门及时组织人员转移和排水设备布设，避免重大损失。
2. 智能调度与决策支持
基于历史洪水资料和当前气象预测，系统内置多个数学模型（如SWMM雨水管网模型、HEC-RAS二维水动力模型），模拟不同情景下的水流路径与淹没范围，辅助制定最优调蓄策略。比如，在遭遇连续强降雨期间，系统建议开启特定泵站组合运行模式，有效缓解下游压力，减少积水时间达40%以上。
3. 工程运维管理模块
针对泵站、闸门、堤防等设施，系统建立电子台账与巡检计划，支持二维码扫码打卡、工单派发、故障上报等功能，实现从发现问题到闭环处理的全过程跟踪。同时，利用AI图像识别技术自动检测设备状态（如闸门开度异常、电机异响），降低人工巡查成本，提高维护效率。
4. 公众服务平台
面向市民开放小程序/公众号入口，提供实时水情查询、灾害避险指南、周边防汛点位导航等功能，增强社会参与感和应急响应能力。据统计，上线半年内累计访问量超过80万人次，用户满意度达95%以上。
四、实践成效：南通水利工程管理系统带来的变革
自系统正式运行以来，南通市在多个维度取得了显著成果：
- 防洪排涝能力大幅提升：2024年汛期平均降雨强度比往年高出25%，但城区平均积水深度下降30%，内涝事件同比下降60%。
- 水资源利用率优化：通过智能调度，农田灌溉用水效率提高15%，工业用水重复利用率提升至85%，节水效益明显。
- 管理效率跃升：日常巡检任务完成率从70%提升至98%，应急响应时间由原来的2小时缩短至30分钟以内。
- 公众满意度上升：市民对政府公共服务的信任度显著增强，舆情反馈积极正面。
更重要的是，这套系统已成为南通市“数字政府”建设的重要组成部分，其经验已被江苏省水利厅推荐为典型案例，在省内多个城市推广复制。
五、未来发展方向：迈向更高水平的智慧水利
尽管目前已取得阶段性成果，南通市仍将持续深化系统升级，探索以下方向：
- 拓展AI应用场景：引入大语言模型（LLM）用于灾情报告自动生成、政策解读问答等，提升政务智能化水平。
- 加强跨部门协同：打通与气象、交通、应急管理等部门的数据壁垒，实现联合研判与协同处置。
- 推动绿色低碳转型：结合碳排放核算功能，评估水利工程运行中的能耗与碳足迹，助力“双碳”目标实现。
- 强化网络安全防护：完善数据加密、权限分级、日志审计机制，防范潜在信息安全风险。
可以预见，随着新一轮科技革命和产业变革深入发展，南通水利工程管理系统将进一步向“感知更灵敏、决策更科学、执行更高效”的目标迈进，为全国其他城市提供可借鉴、可复制的“南通样板”。
