一、十五五规划中的防控方向

    十五五规划把 “构建新安全格局”“推进数字中国建设” 列为核心战略，明确提出要靠科技提升洪涝灾害防御和应急抢险能力。

    水利部发布的《数字孪生水利建设专项规划（2026-2030 年）》，把目标定得更细：

    包括：到 2030 年，全国大型水库、重点江河和城市群的防洪排涝数字孪生体系要基本建成，“预报、预警、预演、预案”（简称 “四预”）全流程都要实现智能化。这就意味着，极端天气下城市内涝积水消退时间得缩短一半以上，流域防洪调度响应效率要提升 60%。

    关键词“安全” “科技” “现代化”，落实到我们的防洪排涝工作上，其实就是三件事。

    一是数字孪生技术打破各个主管部门之间的信息壁垒，并且要建一个能覆盖全域的监测网络；

    二是靠智能算法优化调度，过去是被动抗灾，调度后实现”主动防控“

    三是通过 “四预” 的建设，提升流域应急能力，把城乡防洪排涝的安全屏障筑牢。

二、行业现状

    当前，防洪排涝数字化还存在不少的短板，这些短板直接影响防控效果。

    对于监测感知，目前存在着数据割裂的问题，传统的监测主要还是靠水文、雨量站这些，监测点位覆盖远远不够。

    没有完善的“天空地水工” 一体化感知手段，遇到极端暴雨时，很容易出现 “数据断档”。水务、气象、应急、住建等部门的监测数据格式不一样，接口也不统一，各部门都有自己的 “信息孤岛”，没法一起做决策。

    部分老旧监测设备精度低、反应慢，水位监测误差超过 5 cm，雨量数据滞后 10 分钟以上，根本满足不了精细化调度的需求。

    调度决策环节，模拟粗糙且响应滞后。

    现有洪水演进、管网排水模拟大多用的是简化模型，遇到复杂地形、管网交织的情况，模拟误差经常超过 20%，没法准确判断灾害发展趋势。

    大概 60% 的中小流域和县域防洪调度，还是靠工作人员的经验来判断，没有智能算法帮忙，极端天气下制定调度方案要花 2 个多小时，很容易错过最佳处置时机。

    更关键的是，跨区域、跨流域调度没有统一平台，比如城市群遇到内涝时，水库、闸门、泵站之间联动调度不及时，经常出现 “上游泄洪、下游被淹” 的矛盾。

    应急处置方面，预案不实且联动薄弱。70% 以上的防洪排涝预案都是通用模板，没有结合不同区域的地形、人口密度、设施条件制定分级分类的方案，实际操作起来不好用。

    预警信息推送渠道单一，和社区、企业、救援队伍的联动响应要超过 30 分钟，人员转移、物资调配效率很低。

    灾害发生后，损失核算和设施损毁评估大多靠人工实地查看，要花好几天时间，严重影响灾后恢复重建的进度。

三、十五五升级路径：数字孪生撑起 “四预” 智能防控

    要做好预报工作，就得靠全域监测加智能算法，提升预测精准度。

    整合卫星遥感、北斗导航、无人机巡查、水下机器人等技术，在流域、城市、管网布设 “空天地水” 一体化监测点位，实现全要素覆盖，监测点位密度要提升到每平方公里 1-2 个。

    城市管网关键节点加装流量、水位监测和视频监控设备，实时掌握管网运行状态。

    同时搭建省级统一的数据中台，制定跨部门数据共享标准，把水务、气象、应急等部门的数据打通，实现监测数据 “一网汇集”，让数据共享率提升到 90% 以上。

    采用边缘计算和云计算结合的方式，实现数据实时预处理和深度分析，把数据传输延迟控制在 1 秒以内。

    融合 AI 大模型和水文水动力模型，开发 “多源数据融合 + 深度学习” 的预测模型，让短期预报精度提升到 95% 以上，中长期预报能提前到 72 小时，给防控工作留足准备时间。

    预警环节做好分级推送和联动处置，强化预警实效。

    基于数字孪生平台的模拟结果，我们按灾害影响范围、严重程度划分 “蓝、黄、橙、红” 四级预警，还要细化不同区域、不同场景的预警阈值。

    构建 “APP + 短信 + 广播 + 物联网终端” 的立体推送体系，结合GIS系统，把预警信息推送到受影响区域的相关人员。

    同时建立预警处置联动机制

    预演工作要靠孪生建模和场景模拟，优化调度方案。

    基于高精度地形数据、管网 CAD 图纸，搭建 “流域 - 城市 - 管网” 三级数字孪生模型，完整还原地形地貌、水利工程、管网系统等所有要素。预设极端暴雨、洪水、台风等 10 类典型灾害，通过孪生平台模拟不同工况下洪水蔓延、内涝发展的过程，精准计算淹没范围、水深、流速等关键参数。

    根据预演结果，反向推导最优调度方案，自动生成水库泄洪时间、闸门启闭幅度、泵站运行功率等参数，形成 “预演 - 优化 - 再预演” 的闭环，不断完善调度策略。

    预案制定要实现智能生成和动态更新，夯实处置能力。

    结合数字孪生模型和区域特征数据，自动生成 “一地一策、一灾一策” 的分级分类预案，让预案更有针对性。同时建立预案动态更新机制，结合监测数据、预演结果和历史灾害经验，通过 AI 算法不断优化预案内容，确保预案和实际情况精准匹配。

    利用数字孪生平台开展沉浸式应急演练，模拟灾害场景下的指挥调度、人员转移、抢险救援等环节，提升相关人员的应急处置能力。

四、落地保障

    要让这些升级路径落地见效，还需要政策和技术双方面发力支持。

    政策方面，要完善制度并强化激励。制定《数字孪生防洪排涝建设技术标准》《防洪排涝 “四预” 协同工作规范》，统一模型建模、数据接口、预警阈值等标准，确保互联互通。

    把数字孪生防洪排涝项目纳入国家水网建设重点支持范围，争取中央预算内投资和专项债券支持。

    对数字化防控标杆项目，还要给予税收优惠、电价补贴，鼓励社会资本参与建设运营。

    并将“四预” 智能化水平、灾害防御成效纳入地方政府安全生产、生态环保考核指标。

    技术方面，要突破核心技术并推广实用技术。重点研发高精度地形建模、洪水演进智能算法、低功耗监测终端等核心技术，开发自主可控的数字孪生平台核心软件。

    编制《防洪排涝数字化防控技术推广目录》，优先推荐无人机巡查、管网机器人检测、AI 预警算法等成熟好用的技术。针对县域和农村地区，还要推广低成本、易操作的小型监测设备和简化版数字孪生系统，让这些地区也能享受到数字化防控的便利。