实际上,12个世纪以前,被贬为崖州(现海南省三亚市崖城区)司户的唐朝宰相韦执谊思考的范围要小的多:当地郑都南边有个岩塘。塘水从高山岩石间涌出,四季不断,但是少被利用。韦执谊用火山岩修建了一道水利设施——岩塘陂,引水灌溉农田,可惜尚未完工他就病逝了。直到宋代,韦执谊的一位八世孙韦魁才继续修筑完成。
古时治水,仅凭人工,一部艰辛的治水史,浓缩出中华民族的奋斗史。而如今,海南省围绕着“水”,一切问题的答案都可以在智慧水网平台上清晰地显现出来。全省“立体数字水网一张图”,正全面推动海南水务管理向数字化、智慧化管理转变。
“喊渴”的海南岛
韦执谊治水,根源在于海南岛的水资源分配不均,利用不足。
一方面,海南降水丰沛,河流众多,可以说是无城不河,无乡不河。因地处热带季风气候,从太平洋、印度洋吹来温暖湿润的季风,让海南岛有了丰富的降水资源,3.4万平方公里的土地上分布着大小河流3526条。
但另一方面,海南岛的河道普遍呈狭长状,平均宽度小,难于留住降雨带来的水量。受地理条件的限制,海岛水系具有的降水难蓄、河流源短流急、枯水期干旱特征明显等特征,给海南省的水安全保障工作带来巨大挑战。
守着水却“喊渴”,这种常人很难理解的窘境,却在海南真切地发生着。而水资源如何充分开发利用,正是解决海南“渴”的关键。
这一点,1200年前的韦执谊已经看到。来到崖州后,韦执谊看到当地自然条件虽好,但人民生活困苦,缺食少衣。岩塘虽然四季涌流不断,附近就有一大片空旷的荒坡,那里有广大的田野,却因无水灌溉而成为荒地。
岩塘陂是最早有文字记载的水利灌溉工程。明代,韦执谊的后人又修建了亭塘陂。这两个水利灌溉工程被当地人称为“新旧沟”,历经千余年的沧桑变化,依旧发挥着灌溉作用,滋养着这里的万亩良田。
“新旧沟”折射了海南岛兴修水利的历程。一座座水库在河流狭口或山沟兴起,一座座拦洪蓄水和调节水流的水利工程建成,按照地形地貌搭建蓄水、引水和田间水利工程三级架构,形成了长藤结瓜式灌溉系统,有效地缓解了海南工程性缺水难题。
智慧治水新范式
以前治水,单凭人力。如今,治水仅靠人工已经不能满足需要。况且,除了防洪、水资源的调度,如今围绕水的建设更增加了水生态保护、用水服务、水安全等诸多内涵。要实现人水和谐,必须依靠新的治水策略和技术,打造治水新范式。
海南省的做法是利用浪潮信息等公司的边缘计算、云计算、大数据、人工智能等前沿的技术,构建了一个“实时感知水信息、智能管控水资源、立体防治水灾害、全面保护水生态、全民共享水服务”的全省一体化水网数字化平台,这也是提升国家水网体系下第一个省级水网。
基于一体化水网数字化平台,海南全省的河流、大中小型水库、在建的水利工程都一目了然。还可以基于平台推动水务工作的数字化转型,有效提前预警极端天气水灾害,提高水利监管和科学调度以及为群众服务的能力。
水边的孩子爱水,尤其是暑期,是儿童溺水事故多发期。以往,防止儿童溺水主要靠设置警示牌、凭借人工巡逻,但再频繁的巡逻也难免有时间、空间上的“空白”。如今,海南省大中型水库以及大部分小型水库已安装监控设备,监控信息及时传送至智慧水网平台中的“水库云管家”平台,实现AI人脸识别后自动进行预警,有利于防止孩童溺水。
因为海南省降水较多,山脉蜿蜒,有时难免发生洪水、泥石流等灾害。通过海南省智慧水网信息平台建设,降雨防范方面,全省未来1小时的降雨情况掌握情况可达到80%,并可精确到1平方公里范围内,同时通过联动风险点、内涝点对风险进行全面掌控;通过加载网格化降雨预报、台风路径、风险点等多元数据,可以有效掌控台风过境对受灾情况等,从而提前预警水利灾害中的“黑天鹅”和“灰犀牛”。智慧水网平台采用APP、公众号等新媒体渠道发布水资源、防灾减灾等信息,让数据多跑路群众少跑腿,切实为公众提供便捷的服务。
截至2022年底,海南全省3000多名水务基层人员依托“海南智慧水网”App进行工作,采用水库管家巡查超21.82万次,巡查里程超10万公里,累计上报巡查异常1684,提供防汛防旱查询服务9000余万次。
以计算之力守护秩序之美
水的智慧化治理,是从“知水”开始的,而这背后,离不开计算。
智慧水网,以“智”治水,背后是大数据的支撑。海南省水务厅面对水务信息分散、数据利用程度不高等问题,根据海南智慧水网建设需求,基于“一数一源”原则,在清理、整编现有数据的基础上,搭建内容全面、标准统一的水务信息资源目录,建成一个标准、完整、权威、共享的水网大数据中心支撑海南“一张图”。
海南在全省境内的水库、河道等关键位置布置视频监控、“大禹针”等感知设备替代传统的物联网设备,用人工智能技术担当起“水库管家”的角色。通过大禹针,可以实现全天候实时影像数据采集,边缘端在大禹针上布设浪潮信息边缘智能服务器EIS200并部署高精度AI识别模型,能够对实时回传的视频流进行精准辨别,实时预警。对重要河道、水库、水尺的自动读数,河面漂浮物识别,禁止活动区域等场景进行智能识别与预报预警,并通过“海南智慧水网APP”分发到执法人员手中。同时,边缘测清洗后的数据会同步到云中心,在澎湃的算力支持下,进行AI识别模型训练、优化、数据汇集、数据挖掘等。
身处数字中国建设的洪流,海南智慧水网是海南水治理体系转向数字化、迈向智慧化的生动缩影。从治水到“智水”,智慧水网建设背后,是科技的力量,更是创新发展的智慧。浪潮信息通过计算之力,守护了人水的新秩序,呈现出的不只是计算之美,更有推动数字中国建设的澎湃之力。