智慧型灌區(qū)：大中型灌區(qū)現(xiàn)代化治理的創(chuàng)新路徑

吳險峰，李 翊

（1.四川行政學院，610074，成都；2.四川省都江堰管理局，611830，都江堰）

一、大中型灌區(qū)面臨的新形勢新任務

我國共建成大中型灌區(qū)7 800 多處，其中大型灌區(qū)[設計灌溉面積30萬畝（1 畝=1/15 hm2，下同）及以上]459處，中型灌區(qū)（設計灌溉面積1萬~30萬畝）7 300 多處， 大中型灌區(qū)有效灌溉面積5億畝，約占全國有效灌溉面積49%，占全國耕地面積25%。 可以說， 大中型灌區(qū)在我國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展中占據(jù)著舉足輕重的地位。 尤其進入新的歷史時期， 大中型灌區(qū)被賦予新的使命。

1.大中型灌區(qū)是保障國家糧食安全的重要環(huán)節(jié)

糧食安全是關系國計民生的頭等大事。 近年我國糧食安全形勢良好，但同時也面臨挑戰(zhàn)，一方面全國糧食消費量不斷增長，另一方面農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境質量呈下降趨勢。 從全球角度看，近年自然災害、公共衛(wèi)生等風險疊加，對世界糧食供需平衡構成了威脅。 新冠肺炎疫情席卷全球后，這種趨勢可能加劇。 這些都警示我們，必須更加堅守把飯碗端在我們自己手上的底線。 水利對糧食生產(chǎn)的影響至關重要，“有收無收在于水，收多收少看水利”， 我國大中型灌區(qū)糧食產(chǎn)量占全國糧食總產(chǎn)量的50%。 因此新形勢下，大中型灌區(qū)必須切實擔當起維護國家糧食安全的水利保障責任。

2.大中型灌區(qū)是鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的重要支撐

大中型灌區(qū)是服務于我國農(nóng)業(yè)建設的基礎設施，核心任務是為農(nóng)田灌溉和排水服務。 隨著國民經(jīng)濟發(fā)展， 特別是農(nóng)業(yè)供給側改革開啟以來， 農(nóng)田水利基本建設取得很大發(fā)展，灌區(qū)承載了更多促進農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的責任。 灌區(qū)發(fā)展與鄉(xiāng)村振興緊密聯(lián)系，灌區(qū)不僅要成為農(nóng)村抗旱和防汛的重要陣地，還要進一步服務于農(nóng)村生態(tài)保護，服務于農(nóng)村生產(chǎn)和生活環(huán)境改善。 從功能上看，灌區(qū)的綜合性較以往更強。 因此，統(tǒng)籌兼顧，綜合治理，在鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略中發(fā)揮支撐作用，是當前大中型灌區(qū)的重要任務。

3.大中型灌區(qū)是水資源配置的關鍵節(jié)點

當前，水資源短缺和水污染使得水資源供需矛盾更加突出。 灌區(qū)在優(yōu)化農(nóng)業(yè)水資源配置和提升農(nóng)業(yè)水資源利用效率方面，發(fā)揮著舉足輕重的作用。 新形勢下，灌區(qū)管理不能只負責渠系工程和主干上的水資源輸送，還必須對供水區(qū)域用水是否合理，包括經(jīng)濟成本是否最優(yōu)、是否對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生不利影響等問題予以更多關注。 需要以水資源分配利用為主線，將水源、 渠系以及田間貫通考慮，尋求最優(yōu)方案， 把好水資源配置關，提高水資源綜合效益，為經(jīng)濟社會發(fā)展提供保障和支撐。

4.大中型灌區(qū)是生態(tài)保護的重點樞紐

大中型灌區(qū)一般都有重要的生態(tài)功能。一方面，不少大中型灌區(qū)本身就是自然生態(tài)區(qū)， 承擔著重要的水源涵養(yǎng)和洪水調儲功能。 這些灌區(qū)在不同區(qū)域擔負著生態(tài)屏障功能， 具有不可或缺的水土保持、水源涵養(yǎng)、防洪排澇功能。另一方面，灌區(qū)往往是生態(tài)破壞的直接承受體，不少灌區(qū)農(nóng)業(yè)污染、污水排放比較嚴重， 有的灌區(qū)違建、違耕、 違養(yǎng)屢禁不止。 灌區(qū)需要與多部門、多利益方協(xié)調合作，加大生態(tài)建設力度，嚴格精準執(zhí)法，遏制生態(tài)破壞勢頭，切實發(fā)揮好灌區(qū)的生態(tài)中樞作用。

二、灌區(qū)現(xiàn)代化治理模式的基本問題

1.大中型灌區(qū)治理的概念及范疇

治理（governance），原意是控制、引導、操縱。 以往治理一詞經(jīng)常與統(tǒng)治（government）混用，使用范圍一般限于國家層面，包括政治、管理等與公共事務相關的活動。 治理的本質是運用權力去引導、控制和規(guī)范治理對象的各種活動。 在現(xiàn)代公共管理視域中，治理與統(tǒng)治區(qū)分開來，特指管理共同事務的一系列方式。 這些方式是以協(xié)調為基礎，包括正式或非正式的制度，理論界和實踐界概括出現(xiàn)代化治理的基本特征，包括共識、參與、法治、透明、公正包容等。

從前述分析可以看到：較之傳統(tǒng)灌區(qū)管理， 現(xiàn)代化灌區(qū)的綜合性、公共性、協(xié)同性都有顯著提升，需要從治理理念、治理模式、治理工具等方面有所創(chuàng)新，才能適應新的變化。 灌區(qū)資源必須優(yōu)化配置、 合理分配，才能更好地發(fā)揮灌區(qū)效能。 從當前情況看， 大中型灌區(qū)若由國家完全統(tǒng)管，無法滿足動態(tài)、 多態(tài)的社會需求，但作為國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的關鍵基礎資源之一，不能完全依靠市場來配置資源。 在二者矛盾中，治理作為國家調控和市場調節(jié)之間的一種形式，可以彌補二者的某些不足。 只有良好的治理，才能避免治理失效。

2.大中型灌區(qū)現(xiàn)代化治理模式的基本問題

灌區(qū)應該以現(xiàn)代化治理的模式來指導自身調整和改革，主要圍繞以下五個基本問題：

①準確把握灌區(qū)職能的轉變。 從單一灌溉排水的供給和管理，轉變?yōu)橐运Y源充分利用、水效益充分發(fā)揮的協(xié)調治理。

②承擔灌區(qū)的社會責任。 灌區(qū)不僅要履行傳統(tǒng)職能，還要認真履行新時期生態(tài)保護的重要角色，高度重視灌區(qū)生態(tài)樞紐職責，嚴格執(zhí)行生態(tài)保護政策，主動發(fā)揮協(xié)調作用。

③與行政區(qū)域的管理建立協(xié)同機制。 灌區(qū)行政管理是政府管理的延伸，但由于一個大中型灌區(qū)往往包含若干不同行政區(qū)，而一個行政區(qū)也可能包含若干不完整的灌區(qū)。 為謀求經(jīng)濟增長，灌區(qū)內的地方政府往往從行政區(qū)自身利益而非全灌區(qū)的角度去考慮問題。 因此，有必要在建立地方行政的協(xié)同機制上多下功夫，形成統(tǒng)一指揮、統(tǒng)籌規(guī)劃和管理、相互監(jiān)督和制約的管理格局。

④建立多方協(xié)商、平等合作的機制。 促進利益相關者參與灌區(qū)治理，讓不同利益方有機會、有渠道表達意見，并能夠在責權利上均衡對等。

⑤建立知識和信息的雙向傳播。改變政策不透明、 民意不暢通的狀況，打破信息不對稱，為治理創(chuàng)造良好的知識環(huán)境和暢通的信息通道。

這五方面問題，若要得到較好解決，需要在灌區(qū)的基礎建設、體制、機制、技術等方面做系統(tǒng)的、持續(xù)的創(chuàng)新改革，其中信息化是最重要內容之一。 灌區(qū)發(fā)展越是具有綜合性、公共性、協(xié)同性，信息化發(fā)揮的作用就越大。 進入大數(shù)據(jù)時代，人工智能等技術使信息化從單純的輔助作業(yè)發(fā)展成為業(yè)務驅動。 大數(shù)據(jù)成為聯(lián)接改革各個子系統(tǒng)和子過程的關鍵紐帶。

三、大數(shù)據(jù)對大中型灌區(qū)現(xiàn)代化治理的支持作用

1.大數(shù)據(jù)的特征及其時代意義

黨的十八大以來，我國高度重視大數(shù)據(jù)在國家治理中的作用，黨的十八屆五中全會更明確提出實施“國家大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略”，標志著國家治理翻開了嶄新的一頁。 大數(shù)據(jù)通常是指海量、高增長率和多樣化的信息資產(chǎn)，在短時間內無法用常規(guī)數(shù)據(jù)軟件和方法進行數(shù)據(jù)分析和處理。 借助于一些新的研究和分析方法，大數(shù)據(jù)具有更強的洞察力和決策支持能力。 在當前全球信息化快速發(fā)展的背景下，大數(shù)據(jù)已成為國家基礎性戰(zhàn)略資源，對全球生產(chǎn)、流通、分配、消費活動以及經(jīng)濟運行機制、社會生活方式和國家治理能力產(chǎn)生日益重要的影響。 準確把握大數(shù)據(jù)等新一代信息技術發(fā)展趨勢，推進政府職能轉變和政府管理服務創(chuàng)新，已成為信息時代實現(xiàn)國家治理體系和治理能力現(xiàn)代化的重要途徑。

2.大數(shù)據(jù)對大中型灌區(qū)現(xiàn)代化治理的作用

大數(shù)據(jù)能夠有效地集成國家及各級政府的公共數(shù)據(jù)， 包括政治、經(jīng)濟、文化、社會、生態(tài)等領域方方面面的基礎信息資源，為灌區(qū)準確把握宏觀形勢、 科學決策治理提供數(shù)據(jù)支撐，同時與行政區(qū)智慧政府、電子政務平臺相對接，可為強化統(tǒng)一管理提供信息化基礎。

一是在灌區(qū)綜合功能支持方面，大數(shù)據(jù)能夠將數(shù)據(jù)和信息交換延伸至灌區(qū)的毛細血管，不僅可以通過自動化設備采集灌區(qū)水情等物理、生化方面數(shù)據(jù)，還可以接入灌區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、用戶情況等數(shù)據(jù)，作為灌區(qū)運營的依據(jù)。 這些數(shù)據(jù)經(jīng)過灌區(qū)大數(shù)據(jù)平臺加工，將成為灌區(qū)的數(shù)據(jù)資產(chǎn)。

二是在生態(tài)保護方面，利用大數(shù)據(jù)的收集和分析處理將提升水資源、土壤、氣象、環(huán)境等數(shù)據(jù)監(jiān)測能力，同時，能夠與生態(tài)環(huán)境管理部門、環(huán)境風險源用戶等聯(lián)通數(shù)據(jù)，指導灌區(qū)的生態(tài)和環(huán)境保護措施。

三是在多元參與方面，灌區(qū)可以借助大數(shù)據(jù)，了解利益相關方的水資源需求及利用狀況。 建立與利益相關方的信息傳遞、溝通、協(xié)商渠道，有利于利益相關方充分了解政策導向、灌區(qū)運轉情況，推動灌區(qū)與利益相關方之間的協(xié)同與合作。

智慧型灌區(qū)以掌握灌區(qū)內各種信息為前提， 并從信息數(shù)據(jù)中 “汲取營養(yǎng)”，發(fā)現(xiàn)普遍性和趨勢性問題，進而有利于灌區(qū)治理部門進行科學決策，最終提升灌區(qū)治理的科學化水平。 可見，基于大數(shù)據(jù)的智慧型灌區(qū)對灌區(qū)現(xiàn)代化治理的多個目標形成重要支撐。

四、基于大數(shù)據(jù)的智慧型灌區(qū)建設

1.智慧型灌區(qū)的內涵

目前，對于智慧型灌區(qū)，沒有通用的定義。 筆者認為其基本內涵應該是：以推進實體基礎設施和信息基礎設施相融合獲得大數(shù)據(jù)為基礎，以物聯(lián)網(wǎng)、云計算、移動互聯(lián)網(wǎng)等新技術為手段，以物聯(lián)化、互聯(lián)化、智能化為標志， 通過智慧應用和解決方案，實現(xiàn)對全灌區(qū)水資源的智慧感知、建模、分析、集成和處理，從而推進灌區(qū)的現(xiàn)代化建設。 在智慧型灌區(qū)體系中大數(shù)據(jù)既是基本資源，又是主要的信息加工處理技術，更重要的是一種新的思維方式。

2.智慧型灌區(qū)的體系結構

智慧型灌區(qū)包括物聯(lián)感知、網(wǎng)絡通信、數(shù)據(jù)服務、應用服務、智慧應用五個層次，以及若干外部接入數(shù)據(jù)和應用，具體如圖1 所示。 此外，還包括圖中未標識的標準規(guī)范、安全保障等支撐體系。

圖1 智慧型灌區(qū)體系結構

（1）物聯(lián)感知層

主要獲取灌區(qū)的內部數(shù)據(jù)，包括水情、雨情、工情、墑情、水質、氣象等要素。隨著傳感技術的發(fā)展，物聯(lián)技術不斷成熟， 灌區(qū)可以獲取更多種類數(shù)據(jù)、采集覆蓋更全面、時空更連續(xù)，從而為灌區(qū)“數(shù)字克隆”提供數(shù)據(jù)基礎。

（2）網(wǎng)絡通信層

為智慧型灌區(qū)提供高速、 穩(wěn)定、全覆蓋的網(wǎng)絡通信基礎設施，在三網(wǎng)融合和5G 技術應用的驅動下， 進一步實現(xiàn)寬帶化、移動化、泛在化、融合化、智能化，為智慧灌區(qū)的數(shù)據(jù)生產(chǎn)和應用拓展提供更多的可能性。

（3）數(shù)據(jù)服務層

數(shù)據(jù)服務層負責對多源異構數(shù)據(jù)進行清洗、標準化、整合等業(yè)務。 運用數(shù)據(jù)挖掘、知識發(fā)現(xiàn)等大數(shù)據(jù)特有的技術方法， 對數(shù)據(jù)進行分析加工，為應用提供不同加工層級的數(shù)據(jù)成果。 數(shù)據(jù)服務層是以大數(shù)據(jù)為基礎的智慧型灌區(qū)的核心。

（4）應用服務層

應用服務層處于智慧應用層與數(shù)據(jù)服務層之間，是將大數(shù)據(jù)資源轉換為具體應用的中介，與數(shù)據(jù)服務層疊加，結合更多的灌區(qū)業(yè)務規(guī)則對數(shù)據(jù)進行進一步計算處理，滿足智慧服務層的各式應用提出的請求。

（5）智慧應用層

主要是指在數(shù)據(jù)服務和應用服務之上建立的各種業(yè)務應用和跨領域應用，包含三種類型：一是灌區(qū)各具體業(yè)務部門的線上業(yè)務系統(tǒng)；二是基于業(yè)務協(xié)同的跨層級、跨部門的綜合協(xié)同系統(tǒng)，包括條與塊等維度的銜接；三是以信息共享為主題的，面向服務對象和公眾的在線服務、信息分享、意見表達平臺。

以上智慧型灌區(qū)體系結構，從信息技術角度對灌區(qū)治理構建支撐，體現(xiàn)了“用數(shù)據(jù)決策、用數(shù)據(jù)說話、用數(shù)據(jù)管理、用數(shù)據(jù)創(chuàng)新”的思維。 在現(xiàn)代化治理理念指導下，智慧型灌區(qū)強調了對于灌區(qū)公共、基礎信息的服務化開發(fā)利用，以及對市場化運營的支持，這是智慧型灌區(qū)建設中的關鍵創(chuàng)新。

3.智慧型灌區(qū)建設的關鍵問題

（1）務實制定智慧型灌區(qū)的建設目標

基于大數(shù)據(jù)的智慧型灌區(qū)建設是灌區(qū)現(xiàn)代化建設的重要內容之一。水利部提出“十四五”大型灌區(qū)續(xù)建配套與現(xiàn)代化改造的具體目標， 智慧型灌區(qū)是統(tǒng)籌在這一重大部署中， 并服務于續(xù)建配套與現(xiàn)代化改造的核心目標， 這是確定智慧型灌區(qū)建設目標的依據(jù)。 要結合灌區(qū)所處地域的工農(nóng)業(yè)發(fā)展需求、自身特點，制定建設方案。

（2）理性選擇智慧型灌區(qū)的技術路線

當前信息化領域發(fā)展突飛猛進，各種技術藍圖、 解決方案令人目不暇接。 因此，智慧型灌區(qū)建設決策時，要從各個灌區(qū)的實際出發(fā)， 確立建設目標，要充分聽取科研、技術人員建議，在選擇技術方案時， 具有一定的前瞻性。同時，還要有敏銳的判別能力，不以追求最為先進的技術為導向，避免采用一些華而不實的技術， 避免浪費建設投資，使得灌區(qū)現(xiàn)代化治理發(fā)展受滯。

（3）協(xié)調好智慧型灌區(qū)建設對綜合灌區(qū)功能的支持

灌區(qū)由單一農(nóng)業(yè)灌溉發(fā)展為承擔工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)供水、城鄉(xiāng)居民生活供水和生態(tài)補水責任，部分灌區(qū)兼具防洪減災、水利風景區(qū)、傳統(tǒng)教育等功能。 這一變化是智慧型灌區(qū)建設的基本動力之一，需要包容在智慧型灌區(qū)框架里，在規(guī)劃中應精細謀劃，技術構架能夠充分支持分布擴展；在建設中應當科學統(tǒng)籌安排， 分清輕重緩急，分步實施。

（4）發(fā)揮好灌區(qū)既有的信息化基礎

“十三五”以來，大中型灌區(qū)信息化建設取得豐碩成果，通過持續(xù)建設投入，布設了大量雨量站、水位站、閘門自控等信息化設施，并積極利用3S技術、移動互聯(lián)等新興技術，建立了不同層級的業(yè)務系統(tǒng)。 這是灌區(qū)的寶貴資源， 在新一輪信息化建設中，要充分發(fā)揮已有信息化設施潛力、挖掘數(shù)據(jù)資源價值。 以既有信息化建設成果為基礎，站在新的高度，以新的理念為指導進行謀劃。

五、結 論

實踐證明，完善法律制度，倡導多元參與，采取現(xiàn)代化手段，推進治理機制由灌區(qū)單邊控制向現(xiàn)代化治理轉變，是灌區(qū)發(fā)展的必由之路。 在灌區(qū)現(xiàn)代化治理框架中，基于大數(shù)據(jù)的智慧型灌區(qū)可以提供必要、充分的信息化技術支撐條件。 因此，建立基于大數(shù)據(jù)的智慧型灌區(qū)，是推動我國大中型灌區(qū)現(xiàn)代化建設的必然選擇。