问题——水网密、变化快,治理从“能管”迈向“善治”仍有短板。
浦东河网纵横、水系连通,水位对降雨响应迅速,短时强降雨往往带来水位快速抬升;同时,区域水网调度高度依赖沿江沿海泵站、闸门等工程设施,牵涉环节多、链条长,遇到汛情、潮汐叠加等复杂情形,传统依赖人工研判和分散系统支撑的管理方式,难以在“看得全、算得准、调得快”上持续满足超大城市精细化治理需求。
原因——自然条件叠加城市运行复杂性,催生更高水平的数字化能力需求。
浦东地处江海交汇、水系密布区,降雨、潮位、风暴潮等多因素共同作用,水动力变化具有显著不确定性;另一方面,城市发展带来人口密度、产业布局与基础设施运行强度提升,水资源配置、水环境治理、工程安全等任务相互交织。
上海水利工程设计研究院相关负责人在活动现场表示,浦东水位对降雨敏感,泵闸调度涉及部门多、协同链路复杂,建设数字孪生水网的核心,就是要破解“预报难、调度难、协同难”的现实痛点,让管理从事后处置转向事前预警、事中推演。
影响——从防汛安全到生态品质,智慧水网将成为城市韧性的重要支撑。
数字孪生水网以对物理水网全要素、治理全过程进行数字映射与同步仿真为特征,可在风险来临前开展情景推演和策略比选,有助于提升防洪排涝、潮汐顶托应对和工程调度效率;在平时,则可通过更精准的水资源调配与水环境治理,巩固河湖水质改善成果,促进生态修复与景观提升。
更重要的是,它将推动跨部门、跨区域的数据共享和联动决策,减少“信息孤岛”和重复投入,为超大城市运行提供更稳定、更可控的水安全底座。
对策——以十年治水成果为基座,搭建“监测—模型—决策—执行”闭环体系。
今年适逢我国全面推行河湖长制十周年。
浦东近年来围绕“通脉、治污、修复”持续发力:近九成水体水质稳定优于Ⅲ类;累计打通645个河道断点,增强水系连通;整治入河排污口2.2万余个,建成95个生态清洁小流域。
河湖长制推动形成统一组织、分级负责、部门协同的治理格局,为进一步升级智慧治理奠定制度和工程基础。
根据规划,浦东力争用三年时间,基本建成天空地水一体化监测感知体系和数字孪生水网整体框架。
建设思路可概括为“1+4+N+1”:1个水网智能调度指挥决策总屏,实现全景监控、一屏统管;4大专业系统,分别面向水文监测、水闸操控、河道管理、海塘防护等核心业务;N个实战模块,聚焦防汛调度、水资源配置、水环境治理、工程安全监控等高频应用场景,做到问题导向、以用促建;1个智能中枢,承担数据汇聚、模型计算与辅助决策,推动从数据采集、分析研判到指令下达的闭环运行。
通过这一体系,管理者在面对降雨、潮汐、来水等多源耦合情形时,可开展动态推演,形成更优调度策略,实现由“经验判断”向“模型支撑、智能辅助”的转变。
前景——从“数字化看水”到“智能化治水”,为城市高质量发展增添确定性。
随着数字孪生水网逐步完善,浦东水利治理将更注重预测性、协同性与精细化:一方面,通过更高时空分辨率的监测与模型校核,提升水情预测准确性,强化风险早识别、早预警、早处置;另一方面,通过统一平台提升跨部门联动效率,推动工程调度、水环境治理与应急处置一体化,增强城市韧性。
业内认为,数字孪生水网的价值不仅在于技术“上屏”,更在于机制与流程的重塑——以数据为底座、以模型为支撑、以协同为路径,把水安全、生态环境与城市运行纳入同一套可量化、可推演、可评估的治理体系。
从大禹治水的古老智慧到数字孪生的现代方案,浦东水网治理的转型升级折射出生态文明建设的新路径。
当物理河道与数据流实现深度耦合,不仅意味着防汛减灾能力的跃升,更预示着城市治理正在进入"感知-决策-执行"的智能闭环时代。
这项探索或将重新定义超大城市人与自然和谐共生的实践标准,为全球滨海城市的水安全治理提供中国方案。