培育現代化水網特色新質生產力 打造數智青年先鋒力量

培育現代化水網

特色新質生產力

打造數智青年先鋒力量

五四青年節特輯

前言

為適應南水北調和國家水網事業高質量發展新形勢、新任務、新要求的需要，一支面向數智化未來的年輕技術隊伍正在加速成長。

作為中國南水北調集團全面進軍信息化、數字化產業領域的重要支撐單位，成立三年多來，中國南水北調集團水網智科公司匯聚起一支平均年齡32歲、半數以上擁有碩士及以上學歷的青年研發團隊。在他們之中，有人來自水利水電專業，熟悉工程運行邏輯；有人深耕計算機科學，專注算法與系統架構。不同專業背景交匯融合，以“師徒帶教”“一線實踐”等方式，以青年突擊隊為攻堅小組，在一項項重點任務中經受淬煉、磨合協同。

在他們手下，以數字孿生中線為代表的“跨流域跨區域數字孿生引調水系統”、以數字孿生引江補漢為代表的“全生命周期數字建管系統”等拳頭產品，雙雙獲得先行先試十大樣板和典型案例，自主研發的南水北調“天河”大模型獲得《人民日報》等中央重點媒體關注報道，為保障南水北調工程的工程安全、供水安全、水質安全注入智慧科技力量。

01

助力冰期調度 護航工程安全

南水北調中線工程全長1432公里，縱貫4個省份和直轄市。建設數字孿生系統，對物理水網全要素和建設運行全過程進行數字映射、智能模擬、前瞻預演，有助于實現安全監管更有“數”、輸水調度更精準、水質保護更高效。但這同時也意味著數字孿生中線工程建設無經驗可鑒，無先例可循。

“面對一個從未接觸到的項目，最好的辦法還是下到工程一線去解決問題。”水網智科公司許江濤說，他歷經了數字孿生中線工程從惠南莊先行先試到1.0再到2.0的迭代，并在2025年接任數字孿生南水北調協同創新青年突擊隊隊長。

為加快數字孿生中線工程建設，青年突擊隊隊員多次前往距北京城區近90公里的惠南莊現場開展業務需求調研訪談，現場業務流程跟蹤體驗工作，重點梳理“安全監管、智能調度、水質保護、智能運維”四個重點業務領域，從“預報、預警、預演、預案”四個維度細化出“交叉流域/河道防洪”“輸水建筑物結構安全”“智能調度”“水質保護”“智能運維”等5類業務流程。在和現場管理人員不斷的討論、修改之后，一份需求分析及功能設計方案最終定稿而成。

在跨越8個緯度和兩個溫度帶的南水北調中線工程中，冰期輸水是一個關鍵環節，既要滿足北方冬季用水需求，又要克服冰凌、水溫、渠道凍脹等多重挑戰。2025—2026年度冰期輸水期間，中線工程沿線先后經歷3次明顯寒潮過程，低溫疊加來水變化，給工程安全運行和調度帶來持續壓力。

“圍繞冰期輸水這個關鍵場景，數字孿生系統必須不斷向更深層次演進，能夠實現對渠道水溫變化及冰情發展趨勢進行滾動預測，為調度決策提供實時支撐。”許江濤說。

作為數字孿生中線工程2.0的核心模塊，2025年10月以來，數字孿生南水北調協同創新青年突擊隊克服空間跨度大、協調任務重、強降雨天氣等不利因素，一整套從風險研判到工程調度、從設備保障到應急響應的閉環體系逐步成型。

——在感知端，青年突擊隊隊員放棄中秋國慶假期休息，承擔起加裝22套冰情監測感知設備的建設任務，用“現場安裝一套，后臺調試上線一套”的作業模式，對安陽河以北重點斷面水溫、氣溫及冰情進行采集，使冰情變化“看得見、跟得上”。

——在模型側，青年突擊隊隊員基于連續13個冬季的冰水情觀測資料，融合水力學、熱力學等多學科算法，構建數據驅動模型與一維河冰動力學模型協同運行體系，實現了水溫變化與冰凌生成、發展、消融全過程的動態預演。

依托這一能力，數字孿生中線2.0系統支撐防凌調度與預警預案的快速生成，在保障安全的前提下持續提升輸水效率。2026年2月28日，南水北調工程2025-2026年度冰期輸水工作圓滿收官，中線工程累計向北京、天津、河北、河南四省市供水16.48億立方米，較計劃增供1.58億立方米，超額完成年度冬季供水任務。

02

筑牢防汛屏障 保障安全度汛

2025年10月2日，臺風“麥德姆”在西北太平洋洋面生成，三天后在廣東湛江登陸，對廣東、廣西、海南等地的水網建設帶來嚴重威脅。

“臺風的軌跡和強度變化，直接影響著調度決策，這就要求我們把它算得更早、更準?！?/strong>王雍凱說。

王雍凱是中國南水北調集團水網智科公司數字孿生南水北調協同創新青年突擊隊的一員，也是水網智科公司氣象預報組的主要負責人，這個預報組由4名平均年齡29歲的突擊隊員組成，他們來自計算機、軟件工程、資源與環境等多個專業。

為迎戰“麥德姆”，氣象工作組會在每天上午輸出全國各地未來72小時降水分布圖、強降水落區熱力圖等可視化產品。之后結合工程運行實際進行綜合研判，最終形成包含“降水時段、累計雨量、風險等級及應對建議”的結構化簡報。

“我們主要分析的有三大核心要素?！?/strong>王雍凱介紹說，“一是臺風移動軌跡，結合副熱帶高壓位置變化，分析它向沿海趨近的移動方向；二是強度特征，根據模型輸出的最大持續風力、陣風等級及中心氣壓值，預判登陸時的風力等級；三是降水影響，通過強降水落區熱力圖，明確臺風外圍云系及登陸后帶來的累計雨量分布，從而判斷出對水網項目的影響?！?/strong>

在一張張簡報的背后，一套氣象大模型正在背后支撐并高速運轉。氣象預報組應用這一大模型，融合風云衛星、多普勒雷達及觀測站等多源數據，將傳統模式數小時的數值運算壓縮至10分鐘完成，用以精準捕捉工程區域強降水的“蛛絲馬跡”，在模型研判與分析預報之外，也同時實現汛情的提前預警。

2025年迎戰“麥德姆”期間，氣象預報組累計發布17期預報預警簡報，實現了對臺風路徑、強度及降水影響的全過程跟蹤與動態研判，為安全度汛提供了強有力的支撐。

03

發力模型研發 支撐數智決策

2026年3月，“攻堅天河 智海爭先”的橫幅懸掛在水網智科公司麗澤辦公區。南水北調“天河”大模型青年突擊隊正在圍繞水質智能感知與預警能力進行研發攻堅。

南水北調“天河”大模型發布于2025年12月，是專注服務于國內水網建設領域的人工智能大模型，也是人工智能迅猛發展的時代背景下，中國南水北調集團響應國家戰略、鍛造現代化水網新質生產力的關鍵一子。

“要在調度運維、安全監管、水質保護和經營管控等4大核心業務領域落地應用場景，必須把業務邏輯和模型能力真正打通?！?/strong>，“天河”大模型青年突擊隊隊長張楚琦說，出生于1999年的她也是這個團隊最年輕的一員。

南水北調“天河”大模型青年突擊隊共有12人，其中超過80%來自IT專業。如何讓懂IT的人也懂水利，是這個團隊融合的最大問題。

為此，他們選擇了最“笨”也最有效的辦法：沉下去。汛期跟著防汛組開調度會，跑現場，看水勢、學研判；冰期隨著調度模型迭代升級，理解閘門調整的每個邏輯。用了半年的時間，這群年輕人將自己錘煉成了既精通閘門調度原理，也能熟練寫代碼調參數的“兩棲人才”。

在南水北調“天河”大模型的眾多應用場景中，“水質保護”是塊難啃的骨頭，傳統人工鏡檢耗時以小時計，而南水北調“天河”大模型的目標是把這個時間縮短到秒。

樣本量是需要解決的首要問題。一場“數據喂養”攻堅戰就此展開。青年突擊隊收集了上百萬張藻類圖片，精細標注形態、數量、生長階段；又將數萬條藻類生態、水化學專業知識“翻譯”成南水北調“天河”大模型語料，持續注入。

“它不僅要知道這是什么藻，還要知道為什么要在這里長，接下來會怎樣?！?/strong>南水北調“天河”大模型青年突擊隊技術負責人劉振兆說。

就這樣，參數成倍增加，模型架構一再調整。最終南水北調“天河”大模型不僅實現了識別時間的秒級壓縮，還能結合多維數據“預演”擴散趨勢，生成處置預案，由此構建起水質安全的全新防線。

這還不是終點。當前，南水北調“天河”大模型青年突擊隊正在聚焦藻類智能識別、水質預報預警、污染擴散預演和處置預案生成四大方向展開技術攻堅，目標將南水北調“天河”大模型在水質藻類識別準確率上達到70%以上，為提供水質安全保障提供更加堅實的技術支撐。

“讓更多智慧基因根植國家水網”———這句放置于水網智科公司辦公區的口號，也是南水北調數智青年在人工智能深度融入行業治理這一重大時代背景下的使命所在。這支年輕的隊伍，正以“闖”的精神、“創”的勁頭，在打造現代化水網特色新質生產力的實踐中，勾勒出充滿智能與活力的青春印記。

撰稿 | 傅藝明

編審 | 許安強

責編 | 安亦揚

校核 | 陳思璐

審核 | 張存有

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