智慧型灌区：大中型灌区现代化治理的创新路径

吴险峰，李 翊

（1.四川行政学院，610074，成都；2.四川省都江堰管理局，611830，都江堰）

一、大中型灌区面临的新形势新任务

我国共建成大中型灌区7 800 多处，其中大型灌区[设计灌溉面积30万亩（1 亩=1/15 hm2，下同）及以上]459处，中型灌区（设计灌溉面积1万~30万亩）7 300 多处， 大中型灌区有效灌溉面积5亿亩，约占全国有效灌溉面积49%，占全国耕地面积25%。 可以说， 大中型灌区在我国国民经济和社会发展中占据着举足轻重的地位。 尤其进入新的历史时期， 大中型灌区被赋予新的使命。

1.大中型灌区是保障国家粮食安全的重要环节

粮食安全是关系国计民生的头等大事。 近年我国粮食安全形势良好，但同时也面临挑战，一方面全国粮食消费量不断增长，另一方面农业生产环境质量呈下降趋势。 从全球角度看，近年自然灾害、公共卫生等风险叠加，对世界粮食供需平衡构成了威胁。 新冠肺炎疫情席卷全球后，这种趋势可能加剧。 这些都警示我们，必须更加坚守把饭碗端在我们自己手上的底线。 水利对粮食生产的影响至关重要，“有收无收在于水，收多收少看水利”， 我国大中型灌区粮食产量占全国粮食总产量的50%。 因此新形势下，大中型灌区必须切实担当起维护国家粮食安全的水利保障责任。

2.大中型灌区是乡村振兴战略的重要支撑

大中型灌区是服务于我国农业建设的基础设施，核心任务是为农田灌溉和排水服务。 随着国民经济发展， 特别是农业供给侧改革开启以来， 农田水利基本建设取得很大发展，灌区承载了更多促进农业现代化的责任。 灌区发展与乡村振兴紧密联系，灌区不仅要成为农村抗旱和防汛的重要阵地，还要进一步服务于农村生态保护，服务于农村生产和生活环境改善。 从功能上看，灌区的综合性较以往更强。 因此，统筹兼顾，综合治理，在乡村振兴战略中发挥支撑作用，是当前大中型灌区的重要任务。

3.大中型灌区是水资源配置的关键节点

当前，水资源短缺和水污染使得水资源供需矛盾更加突出。 灌区在优化农业水资源配置和提升农业水资源利用效率方面，发挥着举足轻重的作用。 新形势下，灌区管理不能只负责渠系工程和主干上的水资源输送，还必须对供水区域用水是否合理，包括经济成本是否最优、是否对生态环境产生不利影响等问题予以更多关注。 需要以水资源分配利用为主线，将水源、 渠系以及田间贯通考虑，寻求最优方案， 把好水资源配置关，提高水资源综合效益，为经济社会发展提供保障和支撑。

4.大中型灌区是生态保护的重点枢纽

大中型灌区一般都有重要的生态功能。一方面，不少大中型灌区本身就是自然生态区， 承担着重要的水源涵养和洪水调储功能。 这些灌区在不同区域担负着生态屏障功能， 具有不可或缺的水土保持、水源涵养、防洪排涝功能。另一方面，灌区往往是生态破坏的直接承受体，不少灌区农业污染、污水排放比较严重， 有的灌区违建、违耕、 违养屡禁不止。 灌区需要与多部门、多利益方协调合作，加大生态建设力度，严格精准执法，遏制生态破坏势头，切实发挥好灌区的生态中枢作用。

二、灌区现代化治理模式的基本问题

1.大中型灌区治理的概念及范畴

治理（governance），原意是控制、引导、操纵。 以往治理一词经常与统治（government）混用，使用范围一般限于国家层面，包括政治、管理等与公共事务相关的活动。 治理的本质是运用权力去引导、控制和规范治理对象的各种活动。 在现代公共管理视域中，治理与统治区分开来，特指管理共同事务的一系列方式。 这些方式是以协调为基础，包括正式或非正式的制度，理论界和实践界概括出现代化治理的基本特征，包括共识、参与、法治、透明、公正包容等。

从前述分析可以看到：较之传统灌区管理， 现代化灌区的综合性、公共性、协同性都有显著提升，需要从治理理念、治理模式、治理工具等方面有所创新，才能适应新的变化。 灌区资源必须优化配置、 合理分配，才能更好地发挥灌区效能。 从当前情况看， 大中型灌区若由国家完全统管，无法满足动态、 多态的社会需求，但作为国民经济和社会发展的关键基础资源之一，不能完全依靠市场来配置资源。 在二者矛盾中，治理作为国家调控和市场调节之间的一种形式，可以弥补二者的某些不足。 只有良好的治理，才能避免治理失效。

2.大中型灌区现代化治理模式的基本问题

灌区应该以现代化治理的模式来指导自身调整和改革，主要围绕以下五个基本问题：

①准确把握灌区职能的转变。 从单一灌溉排水的供给和管理，转变为以水资源充分利用、水效益充分发挥的协调治理。

②承担灌区的社会责任。 灌区不仅要履行传统职能，还要认真履行新时期生态保护的重要角色，高度重视灌区生态枢纽职责，严格执行生态保护政策，主动发挥协调作用。

③与行政区域的管理建立协同机制。 灌区行政管理是政府管理的延伸，但由于一个大中型灌区往往包含若干不同行政区，而一个行政区也可能包含若干不完整的灌区。 为谋求经济增长，灌区内的地方政府往往从行政区自身利益而非全灌区的角度去考虑问题。 因此，有必要在建立地方行政的协同机制上多下功夫，形成统一指挥、统筹规划和管理、相互监督和制约的管理格局。

④建立多方协商、平等合作的机制。 促进利益相关者参与灌区治理，让不同利益方有机会、有渠道表达意见，并能够在责权利上均衡对等。

⑤建立知识和信息的双向传播。改变政策不透明、 民意不畅通的状况，打破信息不对称，为治理创造良好的知识环境和畅通的信息通道。

这五方面问题，若要得到较好解决，需要在灌区的基础建设、体制、机制、技术等方面做系统的、持续的创新改革，其中信息化是最重要内容之一。 灌区发展越是具有综合性、公共性、协同性，信息化发挥的作用就越大。 进入大数据时代，人工智能等技术使信息化从单纯的辅助作业发展成为业务驱动。 大数据成为联接改革各个子系统和子过程的关键纽带。

三、大数据对大中型灌区现代化治理的支持作用

1.大数据的特征及其时代意义

党的十八大以来，我国高度重视大数据在国家治理中的作用，党的十八届五中全会更明确提出实施“国家大数据战略”，标志着国家治理翻开了崭新的一页。 大数据通常是指海量、高增长率和多样化的信息资产，在短时间内无法用常规数据软件和方法进行数据分析和处理。 借助于一些新的研究和分析方法，大数据具有更强的洞察力和决策支持能力。 在当前全球信息化快速发展的背景下，大数据已成为国家基础性战略资源，对全球生产、流通、分配、消费活动以及经济运行机制、社会生活方式和国家治理能力产生日益重要的影响。 准确把握大数据等新一代信息技术发展趋势，推进政府职能转变和政府管理服务创新，已成为信息时代实现国家治理体系和治理能力现代化的重要途径。

2.大数据对大中型灌区现代化治理的作用

大数据能够有效地集成国家及各级政府的公共数据， 包括政治、经济、文化、社会、生态等领域方方面面的基础信息资源，为灌区准确把握宏观形势、 科学决策治理提供数据支撑，同时与行政区智慧政府、电子政务平台相对接，可为强化统一管理提供信息化基础。

一是在灌区综合功能支持方面，大数据能够将数据和信息交换延伸至灌区的毛细血管，不仅可以通过自动化设备采集灌区水情等物理、生化方面数据，还可以接入灌区的农业生产、用户情况等数据，作为灌区运营的依据。 这些数据经过灌区大数据平台加工，将成为灌区的数据资产。

二是在生态保护方面，利用大数据的收集和分析处理将提升水资源、土壤、气象、环境等数据监测能力，同时，能够与生态环境管理部门、环境风险源用户等联通数据，指导灌区的生态和环境保护措施。

三是在多元参与方面，灌区可以借助大数据，了解利益相关方的水资源需求及利用状况。 建立与利益相关方的信息传递、沟通、协商渠道，有利于利益相关方充分了解政策导向、灌区运转情况，推动灌区与利益相关方之间的协同与合作。

智慧型灌区以掌握灌区内各种信息为前提， 并从信息数据中 “汲取营养”，发现普遍性和趋势性问题，进而有利于灌区治理部门进行科学决策，最终提升灌区治理的科学化水平。 可见，基于大数据的智慧型灌区对灌区现代化治理的多个目标形成重要支撑。

四、基于大数据的智慧型灌区建设

1.智慧型灌区的内涵

目前，对于智慧型灌区，没有通用的定义。 笔者认为其基本内涵应该是：以推进实体基础设施和信息基础设施相融合获得大数据为基础，以物联网、云计算、移动互联网等新技术为手段，以物联化、互联化、智能化为标志， 通过智慧应用和解决方案，实现对全灌区水资源的智慧感知、建模、分析、集成和处理，从而推进灌区的现代化建设。 在智慧型灌区体系中大数据既是基本资源，又是主要的信息加工处理技术，更重要的是一种新的思维方式。

2.智慧型灌区的体系结构

智慧型灌区包括物联感知、网络通信、数据服务、应用服务、智慧应用五个层次，以及若干外部接入数据和应用，具体如图1 所示。 此外，还包括图中未标识的标准规范、安全保障等支撑体系。

图1 智慧型灌区体系结构

（1）物联感知层

主要获取灌区的内部数据，包括水情、雨情、工情、墒情、水质、气象等要素。随着传感技术的发展，物联技术不断成熟， 灌区可以获取更多种类数据、采集覆盖更全面、时空更连续，从而为灌区“数字克隆”提供数据基础。

（2）网络通信层

为智慧型灌区提供高速、 稳定、全覆盖的网络通信基础设施，在三网融合和5G 技术应用的驱动下， 进一步实现宽带化、移动化、泛在化、融合化、智能化，为智慧灌区的数据生产和应用拓展提供更多的可能性。

（3）数据服务层

数据服务层负责对多源异构数据进行清洗、标准化、整合等业务。 运用数据挖掘、知识发现等大数据特有的技术方法， 对数据进行分析加工，为应用提供不同加工层级的数据成果。 数据服务层是以大数据为基础的智慧型灌区的核心。

（4）应用服务层

应用服务层处于智慧应用层与数据服务层之间，是将大数据资源转换为具体应用的中介，与数据服务层叠加，结合更多的灌区业务规则对数据进行进一步计算处理，满足智慧服务层的各式应用提出的请求。

（5）智慧应用层

主要是指在数据服务和应用服务之上建立的各种业务应用和跨领域应用，包含三种类型：一是灌区各具体业务部门的线上业务系统；二是基于业务协同的跨层级、跨部门的综合协同系统，包括条与块等维度的衔接；三是以信息共享为主题的，面向服务对象和公众的在线服务、信息分享、意见表达平台。

以上智慧型灌区体系结构，从信息技术角度对灌区治理构建支撑，体现了“用数据决策、用数据说话、用数据管理、用数据创新”的思维。 在现代化治理理念指导下，智慧型灌区强调了对于灌区公共、基础信息的服务化开发利用，以及对市场化运营的支持，这是智慧型灌区建设中的关键创新。

3.智慧型灌区建设的关键问题

（1）务实制定智慧型灌区的建设目标

基于大数据的智慧型灌区建设是灌区现代化建设的重要内容之一。水利部提出“十四五”大型灌区续建配套与现代化改造的具体目标， 智慧型灌区是统筹在这一重大部署中， 并服务于续建配套与现代化改造的核心目标， 这是确定智慧型灌区建设目标的依据。 要结合灌区所处地域的工农业发展需求、自身特点，制定建设方案。

（2）理性选择智慧型灌区的技术路线

当前信息化领域发展突飞猛进，各种技术蓝图、 解决方案令人目不暇接。 因此，智慧型灌区建设决策时，要从各个灌区的实际出发， 确立建设目标，要充分听取科研、技术人员建议，在选择技术方案时， 具有一定的前瞻性。同时，还要有敏锐的判别能力，不以追求最为先进的技术为导向，避免采用一些华而不实的技术， 避免浪费建设投资，使得灌区现代化治理发展受滞。

（3）协调好智慧型灌区建设对综合灌区功能的支持

灌区由单一农业灌溉发展为承担工农业生产供水、城乡居民生活供水和生态补水责任，部分灌区兼具防洪减灾、水利风景区、传统教育等功能。 这一变化是智慧型灌区建设的基本动力之一，需要包容在智慧型灌区框架里，在规划中应精细谋划，技术构架能够充分支持分布扩展；在建设中应当科学统筹安排， 分清轻重缓急，分步实施。

（4）发挥好灌区既有的信息化基础

“十三五”以来，大中型灌区信息化建设取得丰硕成果，通过持续建设投入，布设了大量雨量站、水位站、闸门自控等信息化设施，并积极利用3S技术、移动互联等新兴技术，建立了不同层级的业务系统。 这是灌区的宝贵资源， 在新一轮信息化建设中，要充分发挥已有信息化设施潜力、挖掘数据资源价值。 以既有信息化建设成果为基础，站在新的高度，以新的理念为指导进行谋划。

五、结 论

实践证明，完善法律制度，倡导多元参与，采取现代化手段，推进治理机制由灌区单边控制向现代化治理转变，是灌区发展的必由之路。 在灌区现代化治理框架中，基于大数据的智慧型灌区可以提供必要、充分的信息化技术支撑条件。 因此，建立基于大数据的智慧型灌区，是推动我国大中型灌区现代化建设的必然选择。