德州市河湖管理中數(shù)字河湖建設(shè)的實(shí)踐與思考

蘇秀峰 趙春蘭 劉秀勇

(山東省德州市水利局,山東 德州 253014)

德州市屬海河流域南系，是京津南部、山東北部重要的生態(tài)功能區(qū)，全市控制土地面積10356km2，轄二區(qū)二市七縣，2021年末總?cè)丝?74.8萬。全市多年平均年降水量為563.8mm，多年平均降水入滲補(bǔ)給量為86704萬m3，多年平均天然年徑流量為4294萬m3，多年平均年水資源總量為137129萬m3。境內(nèi)有徒駭河、馬頰河、德惠新河3條骨干河道，被黃河、漳衛(wèi)南運(yùn)河南北包圍。德州市流域面積在300km2以上的一級(jí)支流有13條，100～300km2的主要支流有43條，30～100km2的支流有96條。有各類水閘235座，流域面積300km2以上的骨干水網(wǎng)總長(zhǎng)度873.00km，年調(diào)蓄雨洪資源能力近6.0億m3。大中型水庫21座，總蓄水能力3.3億m3。兩處省級(jí)大型灌區(qū)，分別為潘莊引黃灌區(qū)，渠首設(shè)計(jì)引水流量100m3/s，總干渠79.30km，設(shè)計(jì)灌溉面積33.4萬hm2，有效灌溉面積23.8萬hm2；李家岸引黃灌區(qū)，渠首設(shè)計(jì)引水流量100m3/s，總干渠95.91km，設(shè)計(jì)灌溉面積21.4萬hm2，有效灌溉面積15.4萬hm2。全市設(shè)立各級(jí)河長(zhǎng)7374名、湖長(zhǎng)197名，注冊(cè)河湖管理員近4000名，明確河湖警長(zhǎng)2179名。

建設(shè)數(shù)字河湖，是貫徹黨中央、國(guó)務(wù)院建設(shè)數(shù)字孿生流域重大決策部署的明確要求，是適應(yīng)現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展形勢(shì)的必然要求，是強(qiáng)化河湖現(xiàn)代化治理管理的迫切要求。德州市水資源時(shí)空分布不均，與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展布局不相匹配，水資源承載能力和調(diào)配能力不足，部分河道和地區(qū)洪澇水宣泄不暢，河湖萎縮嚴(yán)重，水環(huán)境惡化。積極推進(jìn)數(shù)字河湖建設(shè)，加快構(gòu)建適應(yīng)德州市城鄉(xiāng)融合發(fā)展的數(shù)字河湖治理體系，充分發(fā)揮數(shù)字化對(duì)河湖管理的驅(qū)動(dòng)、賦能、加持作用，消除河湖長(zhǎng)治理的盲區(qū)，打破傳統(tǒng)管護(hù)的壁壘，打造開放性、共享化、全民式的河湖管護(hù)新模式[1]，逐步實(shí)現(xiàn)從支撐保障到驅(qū)動(dòng)引領(lǐng)、從被動(dòng)響應(yīng)到主動(dòng)應(yīng)對(duì)、從數(shù)據(jù)可讀到智能可視的轉(zhuǎn)變，做到河湖管護(hù)工作的高效性、便捷性、長(zhǎng)效性、實(shí)時(shí)性，對(duì)于優(yōu)化配置水資源，增強(qiáng)抗御水災(zāi)害能力，持續(xù)改善水生態(tài)環(huán)境[2]，著力保障全市供水安全、防洪安全、糧食安全、生態(tài)安全，支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

1 德州市建設(shè)數(shù)字河湖的必要性

1.1 助力實(shí)現(xiàn)河湖智慧管理一體化

德州市河湖分布面廣、線長(zhǎng)、量大，傳統(tǒng)人工治理模式較為低效、智能技術(shù)手段應(yīng)用不足、涉河湖資源融合共享不暢、缺乏長(zhǎng)效運(yùn)營(yíng)保障機(jī)制，為消除當(dāng)前河湖治理的難點(diǎn)、痛點(diǎn)，構(gòu)建智能高效的智慧管理體系，需建設(shè)數(shù)字河湖，依托物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字孿生、AI視覺分析、云計(jì)算和大數(shù)據(jù)技術(shù)，融合國(guó)家水利部河湖健康評(píng)價(jià)體系，構(gòu)建全面感知、數(shù)據(jù)分析、網(wǎng)絡(luò)安全、智慧監(jiān)管四維一體平臺(tái)[3]，河湖信息經(jīng)攝像頭采集、大數(shù)據(jù)分析、APP推送，使全市各級(jí)河湖長(zhǎng)和8萬基層干部群眾可以數(shù)字化‘履職’，釋放大量的人力、財(cái)力、物力和精力。通過系統(tǒng)思維共建共治共享，將“治水”變成“智水”，做到問題實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)、趨勢(shì)智能研判、施策精準(zhǔn)科學(xué)，實(shí)現(xiàn)全天24小時(shí)大面積、高精度、長(zhǎng)時(shí)效、常態(tài)化監(jiān)管[4]，能夠全面提升河湖水域的現(xiàn)代化管治水平。

1.2 助力實(shí)現(xiàn)河湖水網(wǎng)布局一體化

德州市人均水資源量211m3，僅為全省平均水平的61%、全國(guó)平均水平的10%。一般年份至少缺水15億m3，平均每年因旱受災(zāi)的耕地面積達(dá)18萬多hm2，水資源短缺尤其工程性缺水(人均占有河湖蓄水量?jī)H有19m3)成為德州市可持續(xù)發(fā)展的重要掣肘。用數(shù)字技術(shù)賦能河湖管理，一河湖一檔一策信息化，全部摸清水資源取、供、輸、用、排各環(huán)節(jié)底數(shù)，構(gòu)建多水源聯(lián)合調(diào)度水資源體系和多水源的區(qū)域綜合水價(jià)體系，推進(jìn)河湖管理全面升級(jí)、調(diào)蓄能力全面提升，水資源配置全面優(yōu)化，有效破解工農(nóng)業(yè)搶水、輸水損失、河湖供水時(shí)效等問題，實(shí)現(xiàn)了節(jié)水優(yōu)先，實(shí)現(xiàn)了引黃水、長(zhǎng)江水與當(dāng)?shù)氐乇硭g的相互調(diào)配，還可最大程度地利用過境水和再生水，形成五水統(tǒng)一調(diào)度，最大限度地提高水系流動(dòng)性、連通性[5]，提升了特枯水年、連續(xù)枯水年以及突發(fā)水污染事件的應(yīng)對(duì)能力，提高了區(qū)域的水資源承載能力，保障了糧食安全、生態(tài)安全和發(fā)展安全。

1.3 助力實(shí)現(xiàn)河湖集蓄排調(diào)控一體化

為推進(jìn)河長(zhǎng)制，建設(shè)美麗河湖，德州市2018年底進(jìn)行了全市河湖普查，截至2018年12月，德州市河湖60%的基礎(chǔ)設(shè)施老化，不能正常發(fā)揮作用；65%配套工程不完善，險(xiǎn)工24處；70%的河道淤積嚴(yán)重，25%的村莊和耕地?zé)o法用上黃河水；骨干河道平均淤深2m以上，加之近年來因城鎮(zhèn)和公路建設(shè)，區(qū)域排水行洪體系被打亂，防洪能力降低30%～50%，除澇能力降低20%～40%。伴隨數(shù)字技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，長(zhǎng)期以來困擾河湖整治的難點(diǎn)、堵點(diǎn)將逐漸被數(shù)字技術(shù)所消弭和破解，各流域干流間通過河道相互調(diào)度，在極大地提高了防洪能力的同時(shí)也增加了河湖調(diào)蓄容積。不同河湖流域洪澇災(zāi)害同時(shí)發(fā)生時(shí)，通過合理的調(diào)度，蓄滯洪水﹑錯(cuò)峰下泄；一流域發(fā)生洪澇災(zāi)害相鄰流域無洪澇時(shí)，通過數(shù)字技術(shù)伺機(jī)調(diào)水，一河有洪，多河支援，變害為利，增強(qiáng)抵御水旱災(zāi)害能力，保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全，發(fā)揮巨大的防洪效益。如2021年漳衛(wèi)河系發(fā)生大洪水，德州市通過沙楊河、躍豐河、漳馬河向馬頰河伺機(jī)調(diào)洪，大大減輕了漳衛(wèi)河行洪壓力。

1.4 助力實(shí)現(xiàn)河湖水域岸線管控一體化

為推進(jìn)飲水安全工作和城鄉(xiāng)供水一體化進(jìn)程，德州市2019年7月進(jìn)行了水源水質(zhì)(含淺層和深層地下水)普查，德州市深層地下水含氟量高，不符合飲用水標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)域占全市面積的78.2%；淺層地下水苦咸，不符合飲用水標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)域占全市面積的83.8%。全市4條主要河流水質(zhì)綜合評(píng)價(jià)結(jié)果均超Ⅴ類水，地表水已到了“有河皆干、有水皆污”的程度。通過對(duì)水質(zhì)、水量、取水方便程度、供水水源保證率等因素進(jìn)行綜合分析估算，農(nóng)村飲水不安全人數(shù)比例為73.6%，飲用苦咸水、高氟水、污染水和遠(yuǎn)距離運(yùn)水、買水的現(xiàn)象較普遍。在數(shù)字河湖建設(shè)過程中，充分利用大數(shù)據(jù)、遙感、視頻監(jiān)控等技術(shù)手段，堅(jiān)持日常監(jiān)管與集中整治相結(jié)合，推進(jìn)疑似問題智能識(shí)別、預(yù)警預(yù)判，對(duì)侵占河湖問題早發(fā)現(xiàn)、早制止、早處置，提高河湖監(jiān)管的信息化、智能化水平。利用“水利一張圖”及河湖遙感本底數(shù)據(jù)庫[6]，及時(shí)將河湖管理范圍劃定成果、岸線規(guī)劃分區(qū)成果、涉河建設(shè)項(xiàng)目審批信息上圖入庫，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)監(jiān)管。幸福河湖有效增加了生態(tài)水量補(bǔ)給，增強(qiáng)了水體流動(dòng)，促進(jìn)了水循環(huán)，提高了河湖水位，有效補(bǔ)充了地下水。同時(shí)，河湖水體通過長(zhǎng)距離流動(dòng)，加快了水體交換速度，增強(qiáng)了河流自身的環(huán)境容量[6]，提高了對(duì)污染物的吸收、分解和水源涵養(yǎng)能力，提升了水體自凈能力，有效遏制了湖庫富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)惡化趨勢(shì)。

1.5 助力實(shí)現(xiàn)城鄉(xiāng)智慧水務(wù)一體化

德州市水資源供需缺口主要靠引黃彌補(bǔ)，但是由于近年來黃河限引、限流，全市當(dāng)?shù)厮Y源開發(fā)利用程度整體已達(dá)80%以上，許多企業(yè)過量超采地下水，使許多中心城區(qū)和縣級(jí)城鎮(zhèn)區(qū)成為超采區(qū)或嚴(yán)重超采區(qū)，由此造成地下水漏斗、地面沉陷等一系列地質(zhì)環(huán)境問題，漏斗總面積已達(dá)4000km2。建設(shè)數(shù)字河湖，推進(jìn)城鄉(xiāng)智慧水務(wù)一體化，利用人工智能、大數(shù)據(jù)建模、數(shù)字孿生等新技術(shù)，創(chuàng)新業(yè)務(wù)模式，發(fā)掘數(shù)據(jù)價(jià)值，提升智能控制和智能決策水平，突破行政區(qū)域界限的束縛，有效解決了資源制約、水資源緊張、水安全環(huán)境以及水資源可持續(xù)發(fā)展等問題，實(shí)現(xiàn)了更透徹的感知、更主動(dòng)的服務(wù)、更科學(xué)的決策、更智能的控制[7]。以此為基礎(chǔ)，及時(shí)開展河湖主槽、灘地、垃圾、障礙物、違章建筑清理任務(wù)，妥善解決河湖內(nèi)因工程施工、過流條件不好區(qū)域的阻水問題，全面推進(jìn)區(qū)域供水、防洪、生態(tài)、環(huán)境等多領(lǐng)域綜合整治，年均可利用河湖攔蓄雨水5億m3，補(bǔ)充地下水4億m3，地下水開采量減少1700萬m3，漏斗面積縮小200km2，營(yíng)造出良好的水環(huán)境和健康宜居環(huán)境，吸引更多的優(yōu)質(zhì)資源，帶動(dòng)土地資源價(jià)值提升，為德州市國(guó)民經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展儲(chǔ)備寶貴的戰(zhàn)略資源，提供堅(jiān)強(qiáng)的水利支撐。

2 德州市數(shù)字河湖建設(shè)情況

2.1 思路和主要內(nèi)容

近年來，德州市數(shù)字河湖建設(shè)圍繞管河湖、管事、管人，以“信息可查、現(xiàn)場(chǎng)可視、指令可達(dá)、運(yùn)行可控、精準(zhǔn)可靠”為目標(biāo)，以“數(shù)據(jù)整合、監(jiān)管留痕、預(yù)警自動(dòng)、隱患閉環(huán)”為重點(diǎn)，明晰方向、持續(xù)發(fā)力、縱深推進(jìn)，投資近千萬元，建成數(shù)字河湖管理平臺(tái)、河湖長(zhǎng)APP和巡河湖APP，以及水位監(jiān)測(cè)站約3000處、流量監(jiān)測(cè)站約1200處、水域岸線監(jiān)測(cè)點(diǎn)約1600處、斷面水質(zhì)監(jiān)測(cè)站800處、水土保持監(jiān)測(cè)站約400處，收集涉河湖信息26類近千萬條，形成了18個(gè)專題圖層，天、空、地、人立體化河湖監(jiān)管網(wǎng)絡(luò)趨于完善，初步達(dá)到了層級(jí)互連、橫向兼容、要素齊全、高效聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了市、縣、鄉(xiāng)、村四級(jí)河湖管理“一張圖”[8]，提升了河湖監(jiān)管的廣度、精度和效能。

2.2 創(chuàng)新實(shí)踐

2.2.1 在高位推動(dòng)中規(guī)劃布局

在山東省率先建立市、縣、鄉(xiāng)、村四級(jí)河湖長(zhǎng)體系，德州市高起點(diǎn)推動(dòng)傳統(tǒng)管理模式轉(zhuǎn)型，將數(shù)字河湖建設(shè)納入對(duì)縣、市、區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展綜合考核，部署實(shí)施六大任務(wù)，對(duì)21項(xiàng)具體工作進(jìn)行明確分工，在信息采集方面完善水雨情預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)和視頻會(huì)商系統(tǒng)升級(jí)改造，在系統(tǒng)應(yīng)用方面實(shí)行重點(diǎn)河湖工程圖斑精細(xì)化管理、新建生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目天地一體化監(jiān)管，在資金投入方面持續(xù)加大財(cái)政資金投入，構(gòu)建智能高效數(shù)字河湖平臺(tái)和網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)河、湖、庫、溝、渠管護(hù)全覆蓋，著力提升河湖基礎(chǔ)信息收集、感知、處理、決策輔助、社會(huì)化應(yīng)用等方面的智慧化水平。持續(xù)深化“十四五”規(guī)劃，依托德州市地形圖，對(duì)市內(nèi)所有河湖進(jìn)行了梳理，對(duì)河湖長(zhǎng)度、水域面積、容積等基本參數(shù)進(jìn)行了數(shù)字化管理。

2.2.2 在水網(wǎng)建設(shè)中試點(diǎn)推廣

在山東省率先整建制開工“兩工程一體系”，每個(gè)縣、市、區(qū)試點(diǎn)推進(jìn)一條數(shù)字河湖，率先投用數(shù)字河湖平臺(tái)，全年完成一條河道、一座水庫、一座水閘和一個(gè)縣域平臺(tái)“四個(gè)一”試點(diǎn)建設(shè)任務(wù)。通過重點(diǎn)河湖工程圖斑精細(xì)化管理、生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目天地一體化監(jiān)管系統(tǒng)，探索整合現(xiàn)有河湖業(yè)務(wù)系統(tǒng)，構(gòu)建綜合信息平臺(tái)，筑牢水生態(tài)安全底線，提升防洪、供水、飲水等安全保障能力。

2.2.3 在主題巡查中靶向發(fā)力

數(shù)據(jù)多跑路，巡河湖少跑腿。德州市在全省首先開展河湖主題巡查活動(dòng)，建立電子巡河、快速上報(bào)、留痕管理、閉環(huán)跟蹤的數(shù)字巡河湖平臺(tái)，提供了高效、直觀、精準(zhǔn)、智能化的技術(shù)支撐。各級(jí)河湖長(zhǎng)制辦公室按照“五巡、五有”標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合各季度河湖管護(hù)不同側(cè)重點(diǎn)，靶向整治河湖問題，深化清違整治，相繼開展河暢、水清、岸綠、景美、人和五大主題巡查，依次抓好河湖綠化、防汛備汛、美麗河湖建設(shè)、污染治理等目標(biāo)任務(wù)，提高巡河湖效率、保證數(shù)據(jù)真實(shí)，杜絕了走過場(chǎng)、看亮點(diǎn)、留痕不留心。

2.2.4 在專項(xiàng)行動(dòng)中動(dòng)真碰硬

心中有“數(shù)”、手中有“術(shù)”。從河湖整體性和流域系統(tǒng)性出發(fā)，建立動(dòng)態(tài)跟蹤管理平臺(tái)，實(shí)時(shí)量化統(tǒng)計(jì)與分析評(píng)價(jià)現(xiàn)場(chǎng)巡河發(fā)現(xiàn)的重點(diǎn)、難點(diǎn)、熱點(diǎn)問題。平臺(tái)每天定時(shí)在河湖長(zhǎng)制工作群推送問題臺(tái)賬、巡河次數(shù)、事件次數(shù)等，同步進(jìn)行任務(wù)的派發(fā)和追蹤，有效解決河湖長(zhǎng)巡查效率不高、反饋問題缺乏有效跟蹤、缺乏有效監(jiān)督考核手段等方面的問題，做到問題不解決不放過、隱患不消除不銷號(hào)。

2.2.5 在科技惠民中繪就美麗

數(shù)字治理，科技惠民。德州市各級(jí)各部門牢固樹立數(shù)據(jù)意識(shí)，強(qiáng)化數(shù)據(jù)思維，運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等技術(shù)，構(gòu)建全域河湖濕地生態(tài)數(shù)字一張圖，進(jìn)行自然資源、流域監(jiān)管、生物多樣性、環(huán)境保護(hù)、生態(tài)巡護(hù)等綜合監(jiān)管，提升水生態(tài)的智慧化管理、全域生態(tài)評(píng)價(jià)、決策數(shù)據(jù)支撐，全面提升創(chuàng)建幸福美麗河湖的科學(xué)性、時(shí)效性、精準(zhǔn)性，樹立了數(shù)字河湖應(yīng)用新典范。

2.2.6 在共享共治中全民護(hù)水

以“數(shù)字”提效率，以“算力”增功力。堅(jiān)持開門治水，著力打造社會(huì)各界問水、護(hù)水、管水、建言獻(xiàn)策數(shù)智通道，引導(dǎo)鼓勵(lì)社會(huì)各界廣泛參與。全市選聘民間(義務(wù))河湖長(zhǎng)1056名，建立志愿服務(wù)隊(duì)、義務(wù)護(hù)河湖隊(duì)30個(gè)，隊(duì)員969人，及時(shí)發(fā)現(xiàn)、上報(bào)河湖情況，解決問題。將以往的手工填報(bào)、人工統(tǒng)計(jì)轉(zhuǎn)變?yōu)榱炕己?、?dòng)態(tài)統(tǒng)計(jì)，不斷加強(qiáng)對(duì)河湖長(zhǎng)制的考核評(píng)估，提高考核的公平性與效率。各級(jí)河湖長(zhǎng)通過手機(jī)，輕點(diǎn)按鈕，就能開啟巡查路線，自動(dòng)上傳軌跡、巡查信息，便捷高效，從煩瑣的河湖巡查中解放出來。各界護(hù)水人群登錄“全民護(hù)水”平臺(tái)，可以通過問題上報(bào)、巡河護(hù)水、建議點(diǎn)評(píng)、經(jīng)驗(yàn)分享等方式參與治水。6300多處河湖長(zhǎng)制電子公示牌和健康碼，動(dòng)態(tài)展播河道信息、污染情況、河湖長(zhǎng)職責(zé)、治理目標(biāo)、監(jiān)督電話、通知公告和預(yù)警信息等內(nèi)容。

2.2.7 在創(chuàng)新探索中常態(tài)長(zhǎng)效

貼近實(shí)際、有效管用、創(chuàng)新完善，建成市河湖數(shù)據(jù)融合平臺(tái)，定時(shí)更新信息，系統(tǒng)分析比對(duì)，繪成電子地圖，實(shí)時(shí)展示態(tài)勢(shì)?！昂娱L(zhǎng)制+鄉(xiāng)村振興”模式被評(píng)為“全國(guó)基層治水十大經(jīng)驗(yàn)”，即對(duì)河灘進(jìn)行整理規(guī)劃，引導(dǎo)群眾種植油菜花等觀賞性經(jīng)濟(jì)作物，既美化了河道、加強(qiáng)了管理，又帶動(dòng)了群眾增收致富。數(shù)字河湖實(shí)時(shí)掌握各監(jiān)控點(diǎn)位半徑1.5～5.0km范圍內(nèi)的情況，具備實(shí)時(shí)預(yù)覽及錄像回放、抓拍、變倍等功能，將傳統(tǒng)人力巡查轉(zhuǎn)變?yōu)?4小時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)警，形成天上看、地上查、河上巡、網(wǎng)上管立體化監(jiān)管格局，實(shí)現(xiàn)河湖管理全覆蓋、沒盲區(qū)、無死角。在山東省率先創(chuàng)立“河長(zhǎng)+警長(zhǎng)+網(wǎng)格員”模式，將公安干警與社區(qū)網(wǎng)格員吸納到日常巡河工作中，為河湖管控提供有力法律保障，實(shí)現(xiàn)了河湖管理制度化、專項(xiàng)整治網(wǎng)格化、水質(zhì)保護(hù)法制化、綜合治水一體化[9]。河湖聯(lián)通、消滯活水，雨污分流、清源潔水，污染治理、正本治水的“三水共治”經(jīng)驗(yàn)被“山東政務(wù)信息”以專報(bào)形式在山東省進(jìn)行推廣?！叭L(zhǎng)”(河長(zhǎng)、警長(zhǎng)、網(wǎng)格長(zhǎng))聯(lián)動(dòng)、“三員”(巡河員、保潔員、網(wǎng)格員)保證、“三理”(清理、治理、管理)相融的“三個(gè)三”機(jī)制確保河湖問題不反彈。

2.3 成效

2.3.1 實(shí)現(xiàn)了河湖水域岸線、管理線、保護(hù)線的劃定和數(shù)字化落圖

為河湖水域保護(hù)、利用、管理提供了更加合理可靠的基礎(chǔ)。市級(jí)河湖長(zhǎng)既掛帥又出征，帶頭到基層一線調(diào)研，協(xié)調(diào)解決重大問題，推動(dòng)數(shù)字河湖落地、生根、見實(shí)效，已形成黨政負(fù)責(zé)、河長(zhǎng)帶頭、部門協(xié)作、社會(huì)參與的數(shù)字河湖監(jiān)管體系。

2.3.2 實(shí)現(xiàn)了河道問題的可記錄、可追溯、可監(jiān)督

各級(jí)河湖長(zhǎng)有名有實(shí)、名副其實(shí)，堅(jiān)持真巡、真查、真辦，開展巡河湖調(diào)研，7374名河湖長(zhǎng)年均線上巡河湖3.8萬次，發(fā)現(xiàn)和解決各類問題70余項(xiàng)。經(jīng)過河長(zhǎng)主治、源頭重治、工程整治、依法嚴(yán)治、各界共治，德州市河湖管理已步入規(guī)范化、常態(tài)化和長(zhǎng)效化軌道。

2.3.3 實(shí)現(xiàn)了河湖清違清障問題動(dòng)態(tài)清零

近3年開展“清河”等專項(xiàng)行動(dòng)16次，鐵腕重拳整治河湖亂象，拆除違章建筑1.6萬m3，治理河湖岸線2.5萬km，解決了一大批矛盾尖銳、治理難度大的歷史頑疾問題，亂占亂建、亂圍亂堵、亂采亂挖、亂倒亂排現(xiàn)象基本消除，河湖清違清障做到了動(dòng)態(tài)清零，水質(zhì)隱患排查進(jìn)行了臺(tái)賬管理，全市河湖面貌發(fā)生根本性改觀，打造了全省標(biāo)桿樣板。委托第三方對(duì)全市河湖進(jìn)行暗訪督查，共排查河湖問題295項(xiàng)，全部按時(shí)整改到位。在水利部1輪、省級(jí)4輪暗訪督查中，德州市河湖取得“零問題”的良好成績(jī)。

2.3.4 實(shí)現(xiàn)了多水源智慧化聯(lián)調(diào)聯(lián)配

持續(xù)實(shí)施潘莊、李家岸灌區(qū)節(jié)水改造和南水北調(diào)續(xù)建配套工程，襯砌疏浚河道渠系2158km，新建改造建筑物2032座，實(shí)現(xiàn)了黃河水、長(zhǎng)江水、雨洪水、再生水等多水源聯(lián)調(diào)聯(lián)配，灌溉水有效利用系數(shù)達(dá)到0.6370。

2.3.5 實(shí)現(xiàn)了水旱災(zāi)害防御科學(xué)應(yīng)對(duì)

聚焦超標(biāo)準(zhǔn)洪水防御，壓實(shí)各類防汛責(zé)任制，做好監(jiān)測(cè)預(yù)警，成功應(yīng)對(duì)摩羯、利奇馬等臺(tái)風(fēng)襲擊以及有氣象記錄以來極端干旱天氣。2022年5月19日，德州市按照河南鄭州“7·20”特大暴雨雨型，通過數(shù)字河湖系統(tǒng)對(duì)全市防洪預(yù)案各環(huán)節(jié)的適配性、指揮調(diào)度的時(shí)效性和處置措施的可靠性，進(jìn)行了超標(biāo)準(zhǔn)洪水下水情預(yù)報(bào)、工程調(diào)度、物資調(diào)運(yùn)、會(huì)商研判、群眾轉(zhuǎn)移、決策指揮等內(nèi)容的模擬推演檢驗(yàn)。

2.3.6 實(shí)現(xiàn)了美麗示范河湖爭(zhēng)創(chuàng)目標(biāo)

各縣、市、區(qū)實(shí)現(xiàn)了河湖健康一屏掌控，公眾反饋一鍵收集，一河多長(zhǎng)聯(lián)合護(hù)水，不斷規(guī)范沿河沿湖綠色生態(tài)廊道建設(shè)，優(yōu)化廊道周邊的生態(tài)、生活、生產(chǎn)空間格局，因地制宜建設(shè)親水生態(tài)岸線，打造濱水生態(tài)空間、綠色游憩走廊。馬頰河“一軸、三區(qū)、四星”的清水走廊基本建成，兩岸“百里林果、萬畝花海”初具規(guī)模，“鄉(xiāng)村振興有產(chǎn)業(yè)，觀光旅游有路線，文化傳承有軸線”的生態(tài)文化產(chǎn)業(yè)帶成效初顯。齊河縣黃河國(guó)際生態(tài)城等一大批項(xiàng)目形成旅游產(chǎn)業(yè)集群。德州市2020年和2021年成功創(chuàng)建省級(jí)美麗示范河湖28條，數(shù)量上在山東省排名第一。

2.3.7 實(shí)現(xiàn)了河湖管護(hù)模式創(chuàng)新

在全省率先創(chuàng)立了“河長(zhǎng)+警長(zhǎng)+網(wǎng)格員”監(jiān)管模式、率先建立河湖長(zhǎng)數(shù)字化“履職”機(jī)制、率先開展了線上河湖主題巡查活動(dòng)、率先實(shí)現(xiàn)了河湖清違清障問題動(dòng)態(tài)清零，省級(jí)美麗示范河湖數(shù)量全省第一、水環(huán)境達(dá)標(biāo)考核全省第一、城鄉(xiāng)供水一體化率全省第一，“河長(zhǎng)制+鄉(xiāng)村振興”模式被評(píng)為“全國(guó)基層治水十大經(jīng)驗(yàn)”。

2.3.8 實(shí)現(xiàn)了河湖長(zhǎng)制迭代升級(jí)

在數(shù)字河湖的賦能加持下，河湖長(zhǎng)制從建機(jī)立制、責(zé)任到人、搭建四梁八柱的1.0版本，升級(jí)到重拳治亂、清存量遏增量、改善河湖面貌的2.0版本。目前已進(jìn)入全面強(qiáng)化、標(biāo)本兼治、打造幸福河湖的3.0版本，河湖一張圖總覽全域、河湖長(zhǎng)履職協(xié)同閉環(huán)、考核評(píng)價(jià)客觀公平、系統(tǒng)治理全面高效、公眾參與廣泛踴躍，初步實(shí)現(xiàn)了從“有能有為”向“有實(shí)有效”的轉(zhuǎn)變。

2.3.9 實(shí)現(xiàn)了盈水豐糧

全市河湖巡查全閉環(huán)、全鏈條、全覆蓋，實(shí)現(xiàn)24小時(shí)“云監(jiān)管”，所有河湖不失管、不脫管、不漏管，為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展提供了安全水資源、良好水生態(tài)、宜居水環(huán)境。德州市用山東省4.8%的水資源量，灌溉了全省8.2%的耕地面積，生產(chǎn)了全省17.0%的糧食，成為全國(guó)首個(gè)“畝產(chǎn)過噸糧、總產(chǎn)過百億斤”的地級(jí)市，已實(shí)現(xiàn)18年連豐。

3 思考與建議

面對(duì)河湖治理新要求、生態(tài)修復(fù)新目標(biāo)和數(shù)字孿生流域新標(biāo)準(zhǔn)，需要遵循分工明確、數(shù)據(jù)共享、業(yè)務(wù)協(xié)同的思路，增強(qiáng)系統(tǒng)觀念，聚力工作重點(diǎn)，構(gòu)建泛在可及、實(shí)時(shí)傳遞、動(dòng)態(tài)跟蹤、智慧便捷、業(yè)務(wù)融合、高效協(xié)同的數(shù)字河湖新體系，在更廣范圍、更寬領(lǐng)域、更深層次、更高水平上支撐河道綜合整治與修復(fù)、流域水資源節(jié)約與生態(tài)用水配置、水源涵養(yǎng)與生態(tài)建設(shè)、水環(huán)境治理與保護(hù)，推動(dòng)河湖長(zhǎng)制從“有名有責(zé)”到“有實(shí)有效”加速轉(zhuǎn)變，全面提升河湖智慧管護(hù)的支撐力、保障力和服務(wù)力。

3.1 三方面夯實(shí)基礎(chǔ)

a.數(shù)據(jù)和運(yùn)用。建立統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，打破“數(shù)據(jù)壁壘”，實(shí)現(xiàn)全市河湖全域、全流程、全周期數(shù)據(jù)一“云”匯聚[10]。開展數(shù)據(jù)治理，實(shí)現(xiàn)河湖全要素和治理全過程的數(shù)字化映射、智能化模擬，提升預(yù)報(bào)、預(yù)警、預(yù)演、預(yù)案工程調(diào)度和輔助決策的能力。

b.風(fēng)險(xiǎn)和安全。統(tǒng)一身份認(rèn)證、統(tǒng)一密碼服務(wù)、統(tǒng)一使用權(quán)限，用“底線思維”筑牢安全防護(hù)體系，實(shí)現(xiàn)智能預(yù)警、主動(dòng)防御[11]、高效處置，保障系統(tǒng)安全運(yùn)行，確保網(wǎng)絡(luò)及數(shù)據(jù)的完整性、保密性和可用性。

c.發(fā)展和人才。人才是數(shù)字河湖推進(jìn)的核心和動(dòng)力，決定著數(shù)字河湖的發(fā)展速度和質(zhì)量。以能力建設(shè)為核心，以高層次和復(fù)合型人才的引進(jìn)、選拔、培養(yǎng)為重點(diǎn)，培育一批既懂河湖業(yè)務(wù)又熟悉數(shù)字技術(shù)的工匠和人才。

3.2 四架構(gòu)迭代升級(jí)

a.感知。構(gòu)建覆蓋所有河湖，包含水質(zhì)、水量、水位、水面、水文、水生態(tài)、水源地、水功能區(qū)、水域岸線、水土保持、雨情、工情、墑情、災(zāi)情、氣象、地下水以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)信息在內(nèi)的空、天、地、網(wǎng)一體化實(shí)時(shí)感知體系[12]，為推動(dòng)河湖“一圖治理”提供基礎(chǔ)、準(zhǔn)確、可靠的數(shù)據(jù)源。

b.網(wǎng)絡(luò)。采用SA或NSA架構(gòu)和5G/2.4G/5.8G多模信號(hào)，適應(yīng)數(shù)字河湖業(yè)務(wù)動(dòng)態(tài)變化，破解資源孤島、業(yè)務(wù)孤島、數(shù)據(jù)孤島、監(jiān)管孤島，完善天、空、地、人立體化監(jiān)管，打通數(shù)據(jù)傳輸“大動(dòng)脈”。

c.大腦。全數(shù)據(jù)集中、全業(yè)務(wù)智能、全社會(huì)協(xié)同，集數(shù)據(jù)、仿真、服務(wù)、調(diào)度、控制和指揮于一體，整合各類基礎(chǔ)計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)、機(jī)房環(huán)境等資源，建成河湖云、數(shù)據(jù)資源池、信息資源平臺(tái)、應(yīng)用支撐平臺(tái)和智慧使能平臺(tái)(一云一池三平臺(tái))。

d.服務(wù)。電子化整合、統(tǒng)一化管理、可視化展現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)等資源的彈性分配。構(gòu)筑基于標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用使能和應(yīng)用支撐，推動(dòng)各類業(yè)務(wù)的智慧化運(yùn)行、精細(xì)化管理。

3.3 五模型把握前沿

a.河湖三維場(chǎng)景模型。構(gòu)建基于精準(zhǔn)地形和水位的河湖數(shù)字底板，為每條河流、每座湖(庫)實(shí)時(shí)數(shù)字畫像、精準(zhǔn)賦圖[13]，為河湖天上看、云端管、地上查、智慧治[11]奠定基礎(chǔ)。

b.水量平衡調(diào)度模型。采用數(shù)字孿生技術(shù)建立一個(gè)與現(xiàn)實(shí)河湖水情相對(duì)應(yīng)的數(shù)字模擬體，利用河湖蓄量平衡原理建立“同步控制自適應(yīng)平衡”調(diào)度控制模型。

c.洪水實(shí)時(shí)演進(jìn)模型。防控不留死角、預(yù)警不留盲區(qū)、響應(yīng)適度合理，建立洪水四維動(dòng)態(tài)演進(jìn)和實(shí)時(shí)淹沒范圍動(dòng)態(tài)仿真模型，精細(xì)化實(shí)現(xiàn)歷史洪水、頻率洪水、設(shè)定洪水和實(shí)時(shí)洪水的預(yù)報(bào)、預(yù)警、預(yù)演、預(yù)案功能。

d.災(zāi)害應(yīng)急搶險(xiǎn)模型。與公安系統(tǒng)“天網(wǎng)工程”有機(jī)整合，匯集河湖水情和工程險(xiǎn)情預(yù)警監(jiān)測(cè)平臺(tái)前端實(shí)時(shí)水位、實(shí)時(shí)流速、實(shí)時(shí)信息，全面覆蓋、突出重點(diǎn)、合理配置，構(gòu)建雨水情、河湖工程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)預(yù)警模擬系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)事前、事中、事后全鏈條、全領(lǐng)域監(jiān)管[14]。

e.業(yè)務(wù)協(xié)同管理模型。構(gòu)筑包括建設(shè)、運(yùn)維、數(shù)據(jù)資源在內(nèi)的多方協(xié)同管理評(píng)估體系，優(yōu)化項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容和建設(shè)進(jìn)度安排，統(tǒng)籌推進(jìn)河湖各業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)集約建設(shè)、互聯(lián)互通、協(xié)同聯(lián)動(dòng)。

3.4 六重點(diǎn)強(qiáng)化應(yīng)用

a.數(shù)據(jù)開放法治化。及時(shí)回應(yīng)公民、法人和其他組織需求，水量、水位、水質(zhì)、流量、泥沙等河湖數(shù)據(jù)，除法律、法規(guī)和國(guó)家規(guī)定不予開放的以外，應(yīng)在政府認(rèn)可的公共平臺(tái)依法開放。

b.水域管護(hù)圖表化。利用水域保護(hù)規(guī)劃修編最新成果，開發(fā)水域保護(hù)及河湖工程查詢、管理系統(tǒng)，將河湖水域范圍與“天地圖”進(jìn)行數(shù)字化匹配。

c.輸水運(yùn)行全息化。面向河湖輸水調(diào)水業(yè)務(wù)全要素構(gòu)建數(shù)據(jù)底板[15]，在數(shù)字空間對(duì)河湖實(shí)體和建設(shè)、運(yùn)行、管理活動(dòng)等方面進(jìn)行全息智慧化模擬，搭建涵蓋輸水調(diào)水業(yè)務(wù)全鏈條、可成長(zhǎng)體系。

d.監(jiān)測(cè)預(yù)警精準(zhǔn)化。采用松耦合的分層架構(gòu)和多源資料融合的短時(shí)臨近預(yù)報(bào)預(yù)警技術(shù)，將專業(yè)監(jiān)測(cè)設(shè)備與物聯(lián)網(wǎng)和通信技術(shù)集成[16]，構(gòu)建集河湖監(jiān)測(cè)、分析、預(yù)報(bào)、預(yù)警和應(yīng)急服務(wù)于一體的信息化、智能化和可視化平臺(tái)[17]，達(dá)到能用、管用、好用、實(shí)用的實(shí)戰(zhàn)效果。

e.系統(tǒng)建管市場(chǎng)化。納入新基建專項(xiàng)，探索建立財(cái)政、工程、社會(huì)共同參與的多元化、多渠道投入機(jī)制，分層、分類、分級(jí)加快推動(dòng)設(shè)施、設(shè)備、體系建設(shè)。

f.河湖長(zhǎng)考評(píng)多維化。將各類河湖相關(guān)事件標(biāo)簽化流轉(zhuǎn)處理，對(duì)水資源及水域岸線開發(fā)利用、污染物排放、水質(zhì)監(jiān)測(cè)、河湖長(zhǎng)履職全過程留痕監(jiān)管[18]，巡河湖軌跡、預(yù)警信息、問題處理一云處理、一屏總覽、一鍵上傳[19]，督導(dǎo)各級(jí)河湖長(zhǎng)主動(dòng)擔(dān)當(dāng)實(shí)干，真正做到守河有責(zé)、擔(dān)責(zé)、盡責(zé)。

4 結(jié) 語

數(shù)字河湖具有高創(chuàng)新性、強(qiáng)滲透性、廣覆蓋性。通過數(shù)字河湖建設(shè)，德州市河湖面貌徹底改觀，水資源管控明顯加強(qiáng)，生態(tài)環(huán)境持續(xù)復(fù)蘇。下一步，德州市數(shù)字河湖建設(shè)將堅(jiān)持統(tǒng)籌管好“盛水的河湖”和“河湖里的水”，聚焦人、盯緊事、突出智，進(jìn)一步深挖潛能、擴(kuò)展功能、提升效能，加快豐實(shí)河湖勢(shì)、事、士、視、匙5個(gè)專題模塊，持續(xù)提升全面感知力、深度分析力、科學(xué)決策力和精準(zhǔn)執(zhí)行力，盡早建成感知能力強(qiáng)大、問題發(fā)現(xiàn)及時(shí)、事件流轉(zhuǎn)高效、部門協(xié)同順暢、系統(tǒng)治理有力、考核評(píng)價(jià)客觀的云網(wǎng)融合體系，躍能升級(jí)管理精細(xì)化、決策科學(xué)化、調(diào)度協(xié)同化、服務(wù)社會(huì)化水平。預(yù)計(jì)2022年，打造山東省第一個(gè)整建制農(nóng)村供水管理服務(wù)到戶的地級(jí)市；2023年，將全市所有河湖全部打造為美麗幸福河湖；2030年，全面完成流域、區(qū)域骨干河道堤防治理，重要河湖水功能區(qū)水質(zhì)達(dá)標(biāo)率提高到93.3%，城市集中式飲用水水質(zhì)優(yōu)于Ⅲ類比例達(dá)到100%。逐步將德州市河湖打造為流動(dòng)的河湖、綠色的河湖、清潔的河湖、安全的河湖、美麗的河湖、健康的河湖、幸福的河湖，讓全市河湖水量豐起來、水質(zhì)好起來、風(fēng)光美起來，為水常清、產(chǎn)業(yè)興、百姓富的新時(shí)代美好畫卷增色添彩。