山东德州数字河湖实践与研究

苏秀峰，刘 超

（山东省德州市水利局,253014，德州）

山东德州市属海河流域南系，境内有徒骇河、马颊河、德惠新河三条骨干河道，黄河、漳卫南运河南北包围。全市 1723 条河流、44 座大中型水库，10 699 个河湖（河段）设立各级河长7374 名、湖长197 名，注册河湖管员近4000 名，明确“河湖警长”2179 名。

近年，德州市数字河湖建设围绕管河湖、管事、管人，以“信息可查、现场可视、指令可达、运行可控、精准可靠”为目标，以“数据整合、监管留痕、预警自动、隐患闭环”为重点，投资近千万元绘制完成全市河湖水系图，建成数字河湖管理平台、河湖长App 和巡河湖App，以及水位监测站约3000 处、流量监测站约1200 处、水域岸线监测点约1600 处，断面水质监测站约800 处、水土保持监测站约400 处，收集涉河湖信息26 类近千万条，形成 18 个专题图层，天、空、地、人立体化河湖监管网络趋于完善，实现了市县乡村四级河湖管理“一张图”。在山东率先创立“河长+警长+网格员”监管模式、率先建立河湖长数字化“履职”机制、率先开展线上河湖主题巡查活动、率先实现河湖清违清障问题动态清零，省级美丽示范河湖数量全省第一、水环境达标考核全省第一、城乡供水一体化率全省第一，“河长制+乡村振兴”模式被评为全国基层治水十大经验，荣获“全面推行河长制湖长制工作先进集体”称号。

一、亮点做法

1.在高位推动中规划布局

抢抓数字山东建设契机，在山东率先建立市、县、乡、村四级河湖长体系，将数字河湖建设纳入对县市区经济社会发展综合考核，构建智能高效数字河湖平台和网络，实现河、湖、库、沟、渠管护全覆盖，着力提升河湖基础信息收集、感知、处理、决策辅助、社会化应用等方面智慧化水平。持续深化“十四五”规划，依托德州市地形图对河湖长度、水域面积、容积等市内所有河湖的基本参数进行数字化管理，实现河湖水域“岸线、管理线、保护线”划定和数字化落图，为河湖水域保护、利用、管理提供了更加合理可靠基础。市级河湖长既挂帅又出征，形成党政负责、河长带头、部门协作、社会参与的数字河湖建管体系。

2.在水网建设中试点推广

在山东率先整建制开工“两工程一体系”，每个县市区试点推进一条数字河湖建设，率先投用数字河湖平台，全年完成一条河道、一座水库、一座水闸和一个县域平台“四个一”试点建设任务。通过重点河湖工程图斑精细化管理、生产建设项目天地一体化监管系统，持续实施潘庄、李家岸灌区节水改造和南水北调续建配套工程，衬砌疏浚河道渠系2158 km，新建改造建筑物2032 座，实现黄河水、长江水、雨洪水、再生水等多水源联调联配，灌溉水有效利用系数达到0.6370。聚焦超标准洪水防御，成功应对摩羯、利奇马等台风袭击以及有气象记录以来极端干旱天气。2022 年 5 月 19 日德州市按照河南郑州“7·20”特大暴雨雨型，通过数字河湖系统对全市防洪预案各环节的适配性、指挥调度的时效性和处置措施的可靠性，成功进行了超标洪水下水情预报、工程调度、物资调运等内容的模拟推演检验。

3.在主题巡查中靶向发力

德州市在山东首创开展河湖主题巡查活动，建立电子巡河、快速上报、留痕管理、闭环跟踪的数字巡河湖平台。各级河湖长制办公室按照“五巡、五有”标准，结合各季度河湖管护不同侧重点，靶向整治河湖问题，提高巡河湖效率，保证数据真实，实现了河道问题的可记录、可追溯、可监督。各级河湖长坚持真巡、真查、真办开展巡河湖调研，年均线上巡河湖3.8 万次，发现和解决各类问题70 余项。

4.在专项行动中动真碰硬

从河湖整体性和流域系统性出发，建立动态跟踪管理平台，实时量化统计与分析评价现场巡河发现的重点、难点、热点。平台每天定时在河湖长制工作群推送问题台账、巡河次数、事件次数等，同步进行任务的派发和追踪，有效解决河湖长巡查效率不高，反馈问题缺乏有效跟踪、缺乏有效监督考核手段等问题。近三年开展“清河”等专项行动16 次，拆除违章建筑1.6 万m2，治理河湖岸线2.5 万余km，解决了一大批矛盾尖锐、治理难度大的历史顽疾，乱占乱建、乱围乱堵、乱采乱挖、乱倒乱排现象基本消除，河湖清违清障做到了动态清零，水质隐患排查进行了台账管理，全市河湖面貌发生根本性改观。委托第三方对全市河湖进行暗访督查，共排查河湖问题295 项，全部按时整改到位。在水利部1 轮、省级4 轮暗访督查中，德州市河湖取得“零问题”的良好成绩。

5.在科技惠民中绘就美丽

德州市构建全域河湖湿地生态数字一张图，进行自然资源、流域监管、生物多样性、环境保护、生态巡护等综合监管，提升水生态的智慧化管理、全域生态评价、决策数据支撑。各县市区实现河湖健康一屏掌控、公众反馈一键收集、一河多长联合护水，不断规范沿河沿湖绿色生态廊道建设，优化廊道周边的生态、生活、生产空间格局，因地制宜建设亲水生态岸线，推进沿河沿湖绿色生态廊道建设。

6.在开门治理中纳谏助力

坚持开门治水，着力打造社会各界问水、护水、管水、建言献策数智通道，引导鼓励社会各界广泛参与。全市选聘民间（义务）河湖长1056 名，建立志愿服务队、义务护河湖队30个，队员969人。将以往的手工填报、人工统计转变为量化考核、动态统计，不断加强对河湖长制的考核评估，提高考核的公平与效率。各级河湖长通过手机就能开启巡查路线，自动上传轨迹、巡查信息。各界护水人群登录“全民护水”平台可通过问题上报、巡河护水、建议点评、经验分享等方式参与治水。6300 多处河湖长制电子公示牌和健康码动态展播河道信息、污染情况、河湖长职责、治理目标、监督电话、通知公告和预警信息等内容。全市河湖巡查全闭环、全链条、全覆盖，实现24小时“云监管”。

7.在创新探索中常态长效

建成市河湖数据融合平台，定时更新信息，系统分析比对，绘成电子地图，实时展示态势。“河长制+乡村振兴”模式被评为“全国基层治水十大经验”，即对河滩进行整理规划，引导群众种植油菜花等观赏性经济作物，既美化了河道、加强了管理，又带动了群众增收致富。数字河湖实时掌握各监控点位半径1.5～5 km范围内情况，具备实时预览及录像回放、抓拍、变倍等功能，将传统人力巡查转变为24 小时实时监测预警，形成“天上看、地上查、河上巡、网上管”立体化监管格局。

在山东率先创立“河长+警长+网格员”模式，将公安干警与社区网格员吸纳到日常巡河工作中，实现了河湖管理制度化、专项整治网格化、水质保护法制化、综合治水一体化。河湖联通、消滞活水，雨污分流、清源洁水，污染治理、正本治水的“三水共治”经验被《山东政务信息》以专报形式在山东省推广。“三长”（河长、警长、网格长）联动、“三员”（巡河员、保洁员、网格员）保证、“三理”（清理、治理、管理）相融的“三个三”机制确保河湖问题不反弹。

二、思考与建议

面对河湖治理新要求、生态修复新目标和数字孪生流域新标准，需要遵循分工明确、数据共享、业务协同的思路，构建泛在可及、实时传递、动态跟踪、智慧便捷、业务融合、高效协同的数字河湖新体系，在更广范围、更宽领域、更深层次、更高水平上支撑河道综合整治与修复、流域水资源节约与生态用水配置、水源涵养与生态建设、水环境治理与保护，全面提升河湖智慧管护的支撑力、保障力和服务力。

1.三方面夯实基础

①数据和运用。建立统一标准，打破“数据壁垒”，实现全市河湖全域、全流程、全周期数据一“云”汇聚。开展数据治理，实现河湖全要素和治理全过程的数字化映射、智能化模拟，提升预报、预警、预演、预案、工程调度和辅助决策的能力。

②风险和安全。统一身份认证、统一密码服务、统一使用权限，用“底线思维”筑牢安全防护体系，实现智能预警、主动防御、高效处置，确保网络及数据的完整性、保密性和可用性。

③发展和人才。人才是数字河湖推进的核心和动力，决定数字河湖发展速度和质量。以能力建设为核心，以高层次和复合型人才引进、选拔、培养为重点，培育一批既懂河湖业务又熟悉数字技术的工匠和人才。

2.四架构迭代升级

①感知。构建覆盖所有河湖包含水质、水量、水位、水面、水文、水生态、水源地、水功能区、水域岸线、水土保持、雨情、工情、墒情、灾情、气象、地下水以及社会经济信息在内的空天地网一体化实时感知体系，为推动河湖“一图治理”提供基础、准确、可靠的数据源。

②网络。采用SA 或NSA 架构和5G/2.4g/5.8G 多模信号适应数字河湖业务动态变化，破解资源孤岛、业务孤岛、数据孤岛、监管孤岛，完善“天、空、地、人”立体化监管，打通数据传输“大动脉”。

③中枢。全数据集中、全业务智能、全社会协同，集数据、仿真、服务、调度、控制和指挥于一体，整合各类基础计算、存储、网络、机房环境等资源，建成河湖云、数据资源池、信息资源平台、应用支撑平台和智慧使能平台。

④服务。电子化整合、统一化管理、可视化展现，实现计算、存储、网络等资源的弹性分配。构筑基于标准的应用使能和应用支撑，推动各类业务的智慧化运行、精细化管理。

3.五模型把握前沿

①河湖三维场景模型。构建基于精准地形和水位的河湖数字底板，为每条河流、每座湖（库）实时“数字画像、精准赋图”，为河湖天上看、云端管、地上查、智慧治奠实基础。

②水量平衡调度模型。采用“数字孪生”技术建立一个与现实河湖水情相对应的数字模拟体，利用河湖蓄量平衡原理建立“同步控制自适应平衡”调度控制模型。

③洪水实时演进模型。防控不留死角、预警不留盲区、响应适度合理，建立洪水四维动态演进和实时淹没范围动态仿真模型，精细化实现历史洪水、频率洪水、设定洪水和实时洪水的预报、预警、预演、预案功能。

④灾害应急抢险模型。与公安系统“天网工程”有机整合，汇集河湖水情和工程险情预警监测平台前端实时水位、实时流速、实时信息，全面覆盖、突出重点、合理配置，构建雨水情、河湖工程实时监测预报预警模拟系统，实现事前、事中、事后全链条、全领域监管。

⑤业务协同管理模型。构筑建设、运维、数据资源在内多方协同管理评估体系，优化项目建设内容和建设进度安排，统筹推进河湖各业务应用系统集约建设、互联互通、协同联动。

4.六重点强化应用

①数据开放法治化。及时回应公民、法人和其他组织需求，水量、水位、水质、流量、泥沙等河湖数据，除法律、法规和国家规定不予开放的以外，应在政府认可的公共平台依法开放。

②水域管护图表化。利用水域保护规划修编最新成果，开发水域保护及河湖工程查询、管理系统，将河湖水域范围与“天地图”进行数字化匹配。

③输水运行全息化。面向河湖输水调水业务全要素构建数据底板，在数字空间对河湖实体和建设、运行、管理活动等进行全息智慧化模拟，搭建涵盖输水调水业务全链条、可成长体系。

④监测预警精准化。采用松耦合的分层架构和多源资料融合的短时临近预报预警技术，将专业监测设备与物联网和通信技术集成，构建河湖监测、分析、预报、预警和应急服务于一体的信息化、智能化和可视化平台。

⑤系统建管市场化。纳入新基建专项，探索建立“财政、工程、社会”共同参与的多元化、多渠道投入机制，分层、分类、分级加快推动设施、设备、体系建设。

⑥河湖长考评多维化。将各类河湖相关事件标签化流转处理，对水资源及水域岸线开发利用、污染物排放、水质监测、河湖长履职全过程留痕监管，巡河湖轨迹、预警信息、问题处理一云处理、一屏总览、一键上传，督导各级河湖长主动担当实干。

三、结 语

数字化是河湖现代化保护治理的新底座、新动能、新引擎。在数字河湖的赋能加持下，德州市河湖管理从建机立制、责任到人、搭建“四梁八柱”的1.0 版本，到重拳治乱、清存量遏增量、改善河湖面貌的2.0版本，目前已进入全面强化、标本兼治、打造幸福河湖的3.0 版本，河湖一张图总览全域、河湖长履职协同闭环、考核评价客观公平、系统治理全面高效、公众参与广泛踊跃，初步实现了从“有能有为”向“有实有效”转变，资源管控明显加强，生态环境持续复苏。下一步德州市数字河湖建设将进一步深挖潜能、扩展功能、提升效能，规划在2022 年打造山东省第一个整建制农村供水管理服务到户地级市；2023 年将全市所有河湖全部打造为美丽幸福河湖；2030 年全面完成流域、区域骨干河道堤防治理，重要河湖水功能区水质达标率提高到93.3%，城市集中式饮用水水质优于Ⅲ类比例达到100%。