贾金生
我国“十四五”规划指出水利等重点领域将推进北斗的深化应用。近日，中国水利水电科学研究院承担的水利部首个北斗示范项目——“北斗水利水电综合应用示范项目”获得国家北斗办批准立项和专项资金支持，正在全力组织实施。
文 | 本报记者 苏南
示范项目将围绕哪些方面展开应用？北斗系统和智慧水利融合发展的实践探索的意义是什么？北斗与水利水电融合发展还需要哪些改进？围绕上述诸多问题，记者专访了中国大坝工程学会秘书长、北斗水利水电示范应用项目牵头人贾金生。
◆跨学科融合稳固水电引领地位◆
中国能源报：目前我国智慧水利水电建设的情况如何？数字、物联网、5G、北斗赋能水电的意义有哪些？
贾金生：水利水电是一个传统学科，其发展大体可分为三个阶段。第一个阶段是1950年至1978年，我国水利水电建设特点是“小、土、群”，项目建设规模小、办法土、靠群众投入运动，例如，十三陵水库建设时期，靠的就是人推肩挑建设大坝。
1978年至2000年是第二阶段，这个阶段最关键，水利水电行业发展得益于改革开放和引进消化吸收再创新，“小、土、群”模式变成了以优质高效的重型机械设备、现代化的施工管理方法建设大型工程的模式。新的技术和管理体系加速了我国水电行业追赶世界水平的进程。
2000年以后，三峡、小湾、锦屏一级、糯扎渡、水布垭、龙滩等一批高坝工程投入运行，尤其是后期的溪洛渡、乌东德、白鹤滩、两河口、杨房沟等一大批水利水电工程建设运行，开始多方面引领世界，数字化、物联网一系列新技术显著提升了水电工程建设的安全、质量、效率和效益。
通过发挥社会主义制度的优越性，探索出“产学研用联合”和“引进消化吸收再创新”两种模式，中国水电不仅追赶上了世界先进水平，还赢来“世界水电看中国”的赞誉。如今，bob天博体育在引领中开拓了第三种模式，也就是信息化、数字化、智能化这套跨学科的融合体系。
中国能源报：我国的“产学研用联合”等模式与国外有什么区别？
贾金生：我曾参与多个国际工程咨询和研讨，我国水电建设模式与西方有很大差异。首先，西方采用的是完全市场化模式，也就是招投标机制，中标后“划地为牢”，业主想在水利水电项目中融合、联合颇有难度。而我国采用的是业主负责制的市场机制，业主有较大的决策权，新理念可以直接实践应用到工程。其次，bob天博体育的创新主体是企业，集中力量办大事的优越制度能促进创新、落实创新。再次，创新需要引领和组织，国外政府和市场相对脱离，而我国企业组织管理方式有创新，国家宏观管理方面也要求有创新，多重因素叠加形成了有利于各种模式探索的局面。
◆北斗助力水利水电应急双备份◆
中国能源报：北斗与智慧水利融合的初衷什么？
贾金生：从国家管理大局来讲，大国重器不能依靠国外，只能靠自己发展。“十四五”期间，国家对水利水电信息化和智慧水利提出了新要求，要着力解决感知层信息采集不足和模型准确性不高等问题，确保应用系统好用、管用，提供的决策支持科学、精准。
据统计，我国水库雨水情自动测报比例不到40%，有些县区通讯网络条件差，有线、无线、公共网络无法覆盖，水文数据的及时传输得不到保障。当山洪灾害发生时，公网中断、地面网络信号较弱等多种因素往往造成监测信息无法及时回传，而北斗的特色功能——短报文功能可以在普通移动通信信号不能覆盖的地区或通信基站遭受破坏的情况下，实现双向通信。
我国是洪灾严重的国家，水库大坝是调蓄水资源、防范水灾及涉水次生灾害的重要基础设施，其稳定运行与防洪、粮食、能源、生态等息息相关。目前，事关水库安全的监测预警设施不足。截至目前，仍有35%以上的大中型病险水库，90%以上的小型病险水库缺少安全监测设备，尤其是水库大坝变形监测设备严重缺失。因此，应用包括北斗技术在内的信息化、数字化、智能化技术进行雨水情监测、工程安全监测，是提高水库大坝特别是病险水库安全监测预警和风险防范能力的必然选择。如果在特高坝和高边坡工程建设中，结合北斗定位，可自动化在线高精度监测±3毫米级以内的水库大坝变形。
中国能源报：北斗与水利水电融合发展的情况如何？示范重点领域有哪些？示范项目将要达到什么效果？
贾金生：北斗在水利水电深化应用已纳入“十四五”发展规划，目标是建立含短报文和高精度位置的部级北斗水利水电服务平台。2023年12月，由中国水利水电科学研究院承担的中国北斗卫星导航系统重大专项项目“北斗水利水电综合应用示范”经审批予以立项实施。该项目以北斗三号特色服务和智慧水利水电建设为重点，立足“全面覆盖、急用先行”。
bob天博体育计划在北京、河南、湖南、广东、广西、四川、云南、贵州、西藏、陕西、新疆等地建设北斗水利水电综合应用示范项目。目前已选取了重点领域应用示范，例如，病险水库北斗应用示范、特高坝及高边坡北斗应用示范、山洪灾害监测预警应用示范、特殊区域水安全北斗应用示范。
◆水利水电工程建设运行更高效◆
中国能源报：在您看来，北斗应用于水利水电的意义是什么？
贾金生： 最直接的是北斗使水利水电工程建设和运行细节尽收眼底。举个简单例子，如今水电建设中数字化碾压用得比较普遍，这一套体系可以通过北斗做到精准的监测监控。假如工程测算完后发现运输轨迹不是最优，系统可以做出一个最优规划。 北斗应用在水利水电项目，bob天博体育希望通过大数据使得工程建设运行达到更高效、更优化的目的。
我国有9.8万座水库，大部分是在七八十年前建设的，建时就先天不足，后天管理养护投资也不足，久而久之形成病险水库。以往，bob天博体育需要人到现场天天测量、分析、抄报表、上报专家，层层环节可能会出现错误。如今有了北斗、无人机等数字技术，病险水库逻辑链条可清晰呈现，人员不用到现场，通过高科技手段对病险水库全面观测后，可进行形态分析，提前给出保证大坝安全的方案。
北斗是大国重器，属于不可替代的高科技技术。推动北斗应急的信道备用更是极为迫切。过去，bob天博体育没有应急通道备份，都是使用通讯公网，而在洪灾等意外事件发生后，公网通讯断掉，没有应急手段，如今的北斗系统可以帮助bob天博体育建立公网备份服务。
中国能源报：北斗应用于水利水电过程中还需要哪些改进？
贾金生：目前，北斗已经发展到三代。2023年7月31日，北斗三号全球卫星导航系统正式开通，这标志着北斗事业进入到全球服务新时代。北斗三号系统应用正从区域走向全球，系统应用模式更加丰富。
北斗与水利水电“联姻”是一个不断发展融合的过程。bob天博体育先把先进的北斗软件与水利水电专业设备软件结合、实现技术对接，然后建立平台，证明北斗在水利水电行业可以应用、好用。当然，任何新技术应用到一个行业都有卡脖子的地方。
两者的融合需要大量的规程规范，bob天博体育正在编规程规范。今年还要推进的工作之一，就是培养大批工程技术人员。
【责任编辑：刘澄谚 】
