水利工程及管理:如何实现水资源的可持续利用与安全保障
水利工程及管理是保障国家水安全、支撑经济社会发展和生态环境保护的核心环节。随着气候变化加剧、人口增长和城镇化加速,水资源短缺、洪涝灾害频发、水污染等问题日益突出,对传统水利管理模式提出了严峻挑战。因此,科学规划、高效建设、精细化管理和智能化运维成为新时代水利工程及管理的关键任务。
一、水利工程及管理的重要性
水利工程是指为控制、调节、利用和保护水资源而修建的各种工程设施,包括水库、堤防、灌区、泵站、水闸、渠道、调水工程等。这些工程不仅承担着防洪抗旱、供水灌溉、发电航运、生态保护等功能,更是国家粮食安全、能源安全和生态安全的重要支撑。
然而,仅仅建好工程远远不够,科学有效的管理才是发挥其效益的根本保障。管理涵盖从规划设计、施工建设到运行维护、应急响应、监测评估等全生命周期的各个环节。若管理滞后或缺失,即便最先进的工程也可能因老化失修、调度不当、监管不力而失效,甚至引发安全事故(如溃坝、断流、污染事件)。
二、当前面临的主要挑战
1. 水资源供需矛盾加剧
中国人均水资源量仅为世界平均水平的1/4,且时空分布极不均衡。北方地区长期缺水,南方则存在季节性干旱与洪涝交替现象。农业用水占比超过60%,但效率偏低;城市用水快速增长,工业用水结构转型压力大。如何在有限资源下优化配置,成为水利工程及管理必须破解的难题。
2. 工程老化与管护能力薄弱
许多老旧水利工程始建于上世纪五六十年代,设计标准低、材料老化严重、自动化程度差,加之基层管理人员专业能力不足、经费保障不到位,导致“重建轻管”现象普遍。据统计,全国约有30%的小型水库存在安全隐患,亟需系统性修复与专业化管理。
3. 气候变化带来的不确定性增强
极端天气事件(如暴雨、干旱、台风)频次增多,传统水利模型难以准确预测未来水文情势。例如,长江流域近年来多次遭遇超历史洪水,考验了现有堤防体系和调度机制的适应性。这就要求水利工程及管理必须具备更强的风险识别能力和动态调整能力。
4. 生态保护与工程功能的协调难度加大
过去重工程轻生态的做法导致河流断流、湿地萎缩、生物多样性下降等问题。如今,“绿水青山就是金山银山”理念深入人心,水利工程不仅要满足人类用水需求,还需兼顾水生态系统健康。例如,南水北调工程在输水过程中需保障沿线水质达标,同时避免对受水区地下水位造成不利影响。
三、现代水利工程及管理的关键路径
1. 推动数字化转型:智慧水利建设
利用物联网、大数据、人工智能、数字孪生等新一代信息技术,构建覆盖“感知—分析—决策—执行”的智能管理体系。例如,通过部署水位、流量、水质传感器网络,实时采集数据;借助AI算法进行洪水预报、水量调度模拟;建立数字孪生平台实现工程可视化运行监控,提升管理效率与应急响应速度。
2. 完善法规制度与责任体系
健全《水法》《防洪法》《水利工程管理条例》等法律法规,明确各级政府、运营单位、社会公众的责任边界。推行“河长制”“湖长制”,压实属地管理责任,形成横向到边、纵向到底的治理体系。同时,探索市场化运作机制,鼓励社会资本参与水利工程PPP项目,缓解财政压力。
3. 强化全过程质量管理与绩效评价
从立项审批、初步设计、招标采购到竣工验收、运行维护,实施全流程质量控制。引入第三方评估机构开展绩效审计,将工程效益(如灌溉面积增加、供水保障率提升、灾害损失减少)纳入考核指标,推动“以结果为导向”的管理思维落地。
4. 提升基层管护队伍素质
加强水利技术人员培训,推广标准化操作规程,提升一线人员的专业技能和服务意识。鼓励高校、科研院所与地方合作设立实训基地,培养复合型人才。同时,完善激励机制,稳定基层队伍,防止人才流失。
5. 构建多部门协同治理机制
水利部门应联合自然资源、生态环境、农业农村、住建等部门,打破信息孤岛,共享水文、气象、土地利用、污染源等数据,实现跨区域、跨流域的整体统筹。例如,在黄河流域治理中,需协调青海、甘肃、陕西、河南等多个省份共同制定水量分配方案与生态保护措施。
四、典型案例分析:三峡工程与南水北调工程的管理启示
1. 三峡工程:从单一功能向综合管理跃迁
作为全球最大的水电站,三峡工程初期主要聚焦发电和防洪。随着运行年限增长,其管理重心逐步扩展至生态调度、泥沙调控、库区移民安置、旅游开发等多个维度。通过建立流域综合管理信息系统,实现了对上下游水情、泥沙淤积、鱼类洄游的动态监测与科学调度,极大提升了工程的社会经济效益。
2. 南水北调工程:跨流域调水的精细管理典范
该工程涉及长江、淮河、黄河、海河四大流域,调水线路长达1432公里,技术复杂度极高。其成功关键在于建立了“三级调度中心+四级执行单元”的扁平化管理体系,结合卫星遥感、无人机巡检、在线水质监测设备,实现了从水源地到终端用户的全流程精准控制。同时,配套出台严格的水质保护条例,确保输水过程中的“清水入京”。
五、未来发展方向:绿色低碳与韧性提升
1. 发展绿色水利:推动碳中和目标下的低碳改造
鼓励水利工程采用可再生能源供电(如光伏水泵)、节能型机电设备、生态友好型建筑材料,减少碳排放。例如,新疆某灌区改造项目通过更换老旧电机、安装变频控制系统,年节电率达15%,减排二氧化碳近200吨。
2. 增强韧性应对极端气候风险
未来水利工程设计应考虑更高频率的极端天气情景,预留冗余容量。例如,在沿海地区新建堤防时,应按百年一遇以上标准设防,并预留风暴潮淹没缓冲带;在山区小型水库推广“无人值守+远程监控”模式,提高突发险情处置能力。
3. 推广公众参与与透明治理
借助新媒体平台发布水情信息、工程进度、水质状况,增强公众知情权和监督权。鼓励社区组织参与小型水利工程管护,形成“政府主导+社会共治”的良性格局。例如,浙江某县试点“村民自治+水务公司托管”模式,有效解决了农村饮水安全问题。
六、结语
水利工程及管理是一项系统工程,也是国家治理能力现代化的重要体现。面对新形势新任务,我们必须坚持系统观念、问题导向和创新驱动,加快构建“安全可靠、高效运行、生态友好、智慧协同”的现代水利管理体系。唯有如此,才能真正实现水资源的可持续利用与安全保障,为中华民族伟大复兴提供坚实的水支撑。





