国家水网调度指挥体系构建思路与路径探讨
摘要：随着国家水网规划建设速度加快，从单一工程、单一流域管理走向水网统一调度实践日益迫切。加快推进国家水网调度中心、大数据中心及流域分中心建设，构建国家水网调度指挥体系，提升水网调度管理智能化水平，是《国家水网建设规划纲要》明确的重要任务。为服务支撑国家水网调度指挥体系建设，充分发挥水网调度运行整体效能，深入探讨了国家水网调度指挥体系的概念内涵和功能作用，从构建基础、建设目标、构建原则、框架结构等方面系统分析了国家水网调度指挥体系总体构架；从完善调度法规体系、构建调度标准体系、优化调度方案规则、加强调度运行保障等方面提出了国家水网调度指挥体系构建的路径方向；从多层级水网调度衔接、水源区受水区利益协调、多水源调配优先次序、多部门多目标权衡、中央地方间调度事权等方面揭示了国家水网调度指挥体系构建过程中需重点把握和处理好的五方面重要关系，以期通过构建完善的国家水网调度指挥体系提高水网运行效率和效益，为全面建设社会主义现代化国家提供有力的水安全保障。
01、国家水网调度指挥体系功能作用
调度指挥体系是以调度技术标准和调度方案规则为基础，以相关法律法规为保障，集调度方案（计划）研判会商、调度指令发布、通信控制指挥、运行监督管理、应急事件处置、调度信息报送等功能于一体的综合性体系及系统，主要用于实现指挥中心对现场的实时监控、调度和指挥。调度指挥体系在不同领域有着广泛的应用，如在交通领域，行车调度指挥系统用于对车辆、行人和交通信号进行有效管理，包括数据采集与传输、数据分析与处理、信息发布与执行等内容，帮助提高道路使用效率，减少交通拥堵和事故；在应急领域，综合应急指挥体系及系统平台承担多种工作任务，包括重大事件和突发事件现场决策指挥，以及日常办公和接待任务，需要满足“看得到、叫得应、连得上、能会商、能发布、智能化”的综合调度应用需求。
国家水网是以自然河湖为基础、引调排水工程为通道、调蓄工程为结点、智慧调控为手段，集水资源优化配置、流域防洪减灾、水生态系统保护等功能于一体的综合体系。水网的核心作用是通过合理调控水流，加强对洪水蓄泄关系、水资源时空分配、水生态径流节律的调节，保障生活、生产、生态用水，支撑经济社会高质量发展和生态文明建设。因此，国家水网调度指挥体系是以具有“纲、目、结”网络结构特征、由天然河湖和蓄-引-提-调水利设施构成的物理水网为调控对象，以水网调度技术标准和调度方案规则为基础，以水网调度相关法律法规为保障，集水网调度方案（计划）研判会商、调度指令发布、通信控制指挥、运行监督管理、应急事件处置、调度信息报送等功能于一体的综合性体系及系统。
国家水网调度指挥体系功能作用主要包括：综合考虑国家水网调度业务需求和职能定位，将江河流域调度、调水工程调度以及现状开展的水资源调度、防洪排涝调度、生态调度等相关业务进行综合集成，统筹国家、流域（区域）、省、市、县等多层级水网调度任务，结合各层级水网调度中心业务职能，明确各层级调度责任，统一相关技术要求和标准体系，分级推进水网调度运行。通过国家水网调度指挥体系建设，充分发挥水网防洪、供水、生态等多功能整体效益和综合效能，最大程度提高水网运行管理效率；及时有效应对突发事件，通过迅速调度与及时响应，最大限度减少突发水灾害事件损失；有效应对涉水重大组织活动，在重要活动涉水保障中，通过精确调度控制，保障重大活动能够顺利开展。调度指挥体系随着科技的发展也在不断升级与完善，以满足日益增长的社会需求。
02、国家水网调度指挥体系总体构架
1.构建基础
在规划体系上，《国家水网建设规划纲要》已由中共中央、国务院印发实施，区域水网建设规划加快推进，各省、市水网建设规划已全部获批，县级水网规划基本完成编制，国家多层级水网顶层设计实现全覆盖。在工程建设上，一批国家水网重要结点和通道工程开工或正在加快建设，新谋划的一批重大工程正在加快前期工作，国家水网工程体系日臻完善。在调度实践上，防汛抗旱调度指挥体系已建成多年，总体运行情况良好；各流域管理机构在水资源、水生态统一调度上取得了显著成效，长江上游水库群调度、黄河干流水量统一调度、珠江压咸调度等均积累了多年成功经验；部分省份已经建立水网调度中心，在水流调控上发挥了重要作用。在技术支撑上，水资源调查评价等成果为水网规划编制、工程设计和水流调控提供了可靠的数据成果基础；历次规划已形成完整细致的水资源配置方案；长江流域上中游大中型水库群联合调度、南水北调东中线等跨流域水量调度模型基本建立，为国家水网调度指挥体系构建奠定了坚实基础。
2.建设目标
按照加快构建“系统完备、安全可靠，集约高效、绿色智能，循环通畅、调控有序”国家水网总体要求，面向国家水网规划—设计—建设—运行—调度—管理全过程，依托多层级融合的水网工程体系，通过理顺水网运行管理体制机制，创新水网调度管理法规和技术标准，提升水网调度管理数字化、网络化、智能化水平，建设先进可靠、科学智能的国家水网调度指挥体系，支撑国家水网安全运行和预报、预警、预演、预案“四预”功能发挥，全面提升国家水网运行效率，充分实现国家水网综合效益，以高质量、高水平、高效能国家水网调度支撑保障我国防洪安全、供水安全、生态安全，推动经济社会高质量发展，助力现代化建设目标实现。
3.构建原则
国家水网调度指挥体系构建要结合实际、遵循规律，针对水网分级多目标调度管理中存在的体制机制问题，深入开展调研，摸准问题，提出破解方案。总体上应坚持“适度超前、先进实用，统一调度、分级负责”的原则，在国家水网调度指挥体系顶层设计框架下，明确不同层级调度权限，合理划分阶段任务，科学确定阶段目标，分步实施、步步为营。
①适度超前、先进实用。国家水网调度中心建设要结合实际、遵循规律，既要考虑水网调度当前需要，也要考虑到未来发展需要，适度超前规划和建设，避免因短期内重复建设或改造带来的浪费以及过度超前导致的不可持续等问题。水网调度建设应采用先进实用技术，能够最大程度满足实际工作要求，系统平台应操作方便、维护简单、管理简便。
②统一调度、分级负责。统筹国家、流域（区域）、省、市、县等多层级水网调度需求，统一相关技术要求和标准体系，实施统一调度。结合各层级水网调度中心业务职能，按照水网调度对象由干到支、业务领域由宏观到微观、调度时空精度由粗到细，明确各层级调度责任，分级推进水网调度工作。
4.框架结构
按照《国家水网建设规划纲要》提出的“要加快推进国家水网调度中心、大数据中心建设，构建国家水网调度指挥体系”的要求，本文从物理、功能、逻辑、组织体系、信息流等维度，梳理国家水网调度指挥体系框架，总体框架如下图所示。
▲国家水网调度指挥体系多维度架构
①物理维度。从物理结构来看，国家水网由天然河湖水系和水网工程组成。从目前调度管理实践来看，水网调度主要从江河流域统一调度和引调水工程调度两方面分别推进，并已取得积极进展。后续二者将继续深入融合，逐步实现水网智能高效优化调度。
②功能维度。国家水网是集水资源优化配置、流域防洪减灾、水生态系统保护等功能于一体的综合体系。从水网功能角度来看，水网调度主要分为水资源调度、防汛抗旱调度、水生态调度；考虑调度边界条件和响应需求，又分为常规调度和应急调度。水网调度应该统筹做好多功能、多目标间的合理衔接，最大程度实现洪水资源化，充分发挥水网多功能作用。
③逻辑维度。从业务逻辑关系角度，国家水网调度业务逻辑主要覆盖监测监控、“四预”、调配、控制、监督、评估等相互承接关系紧密的业务。从保障配套角度，需进一步做好调度规则标准、体制机制、法律法规制定等工作。
④组织体系维度。国家水网调度指挥体系主要由国家水网调度中心、大数据中心、工程安全中心以及流域区域分中心、省级分中心、计划单列市或重要城市分中心、市县分中心垂向分布构成，并逐级进行业务指导。流域区域分中心既要考虑流域管理机构管理职能，又要充分兼顾我国东、南、西、北地区特点和区域水网调度管理需求。水网工程安全中心重点做好工程安全保障工作。
⑤信息流维度。国家水网调度信息流控制要坚持“自下而上”逐级感知、统计、汇总、报送和“自上而下”定向指导、发布指令、监督评估的双向流路畅通原则，避免出现信息流壁垒和信息倒流等问题，充分发挥流域区域分中心枢纽作用，实现调度信息公开、开源、透明。
03、国家水网调度指挥体系构建的路径方向
1.完善国家水网调度法规体系
法律法规体系是实现水网调度有法可循、有规可依，保障水网调度管理顺利实施的重要基础。目前，与调度相关的法律法规主要有《中华人民共和国水法》《中华人民共和国防洪法》等基础性水利法律，《中华人民共和国长江保护法》《中华人民共和国黄河保护法》等流域专门法律，《中华人民共和国防汛条例》《中华人民共和国抗旱条例》《黄河水量调度条例》《南水北调工程供用水管理条例》等江河流域和跨流域调水工程水量调度法规，以及水利部出台的《水资源调度管理办法》《长江流域控制性水工程联合调度管理办法（试行）》等部门规章或规范性文件。从目前调度现状来看，法律法规体系相对健全的流域区域调度工作开展较为顺利，缺乏相关法律法规依据的流域、区域调度实施阻力明显。因此，应加快制定全国性水网调度法律法规，在水法、防洪法修订工作中应充分考虑水网调度的相关法律依据需求，结合新形势新要求，对水网调度相关法律事项进行充分界定。同时，积极推进国家水网调度条例立法工作，明确水网调度机构、职能权限、调度指令、相关责罚等条款内容。
2.构建国家水网调度标准体系
国家水网调度现状技术标准主要围绕江河流域、跨流域调水工程和水库工程调度等水网纲、目、结构成要素制定，缺少对水网系统调度的技术标准。如目前正在制定的江河流域水资源调度技术导则、调水工程调度管理规程、水资源调配分析技术规范、跨省江河流域水资源调度评估工作指南，以及已经制定的《大中型水电站水库调度规范》《水库调度规程编制导则（试行）》等。后续，应结合国家水网调度管理与执行过程技术流程（见下图），更加从水网系统整体的角度，结合水网调度的特殊性和业务需要，制定包括国家水网调度管理规程在内的相关技术标准体系，进一步规范和指导常规和应急状态下的国家水网调度管理活动。
▲国家水网调度管理与执行过程技术流程
3.优化国家水网调度方案规则
水网调度所依据的方案规则等依据性文件主要包括重大规划、多年调度方案和年度水量调度计划等。其中重大规划依据可分为流域综合规划、流域和区域水资源综合规划、水中长期供求规划、流域防洪规划、水生态保护修复相关规划以及国家与省、市、县多层级的水网工程建设规划，上述规划对水网布局、工程体系、水资源供用水指标、水资源调配方案、防洪标准、洪水出路安排和蓄泄关系、水生态保护修复标准和生态补水需求等进行明确。水网多年调度方案相关的技术文件主要包括流域水量分配方案、流域水量调度方案、洪水防御方案、洪水调度方案、生态流量（水量）保障方案和调水工程水量调度方案等，上述方案对防洪调度、水量调度、水生态调度的对象范围、目标指标、基本原则、调度规则、工作机制、技术手段、保障措施等进行明确。年度调度计划等主要考虑年度来水情势、水网工程运行情况和年度用水需水变化、防洪保障要求、水生态下泄水量（流量）指标等，制定年度内的调度运行安排计划。为进一步指导调度实施，年度调度计划可细化到月、旬调度方案。针对应急情况发生，还应制定应急调度预案。
▲国家水网调度所依据的规划、方案、计划文件
4.加强国家水网调度运行保障
在国家水网调度运行保障方面，应在人才科技、实体环境、平台建设等方面，为国家水网调度提供运行保障。人才方面主要包括国家级调度中心运行管理团队组建、专业人才培养等队伍建设。科技方面，加强国家水网建设重大问题研究、关键技术攻关、科研能力建设、科技成果转化与推广。实体环境包括水网调度机构的办公场地、调度指挥及决策会商环境新建或改造升级等。平台建设方面，重点应加强国家水网智能调度系统平台建设和资源整合，充分利旧，按照“需求牵引、应用至上、数字赋能、提升能力”要求，建设国家水网调度平台，实现对全国跨省江河、跨流域重大调水工程、水网重要结点工程的调度运行监控，实现国家骨干水网调度“四预”，对部分重点水网工程实现远程控制。
04、重点把握的几个关系
1.处理好多层级水网调度衔接关系
国家水网层级主要包括：国家骨干网、省级水网、市级水网、县级水网。国家骨干网以大江大河干流及重要江河湖泊为基础，以重大跨流域、跨区域调水工程和分蓄洪工程为骨干，以重要湖泊、水库为调配枢纽，通过互联互通、多源互补、蓄泄兼筹，主要解决国家水资源宏观调配和流域防洪减灾问题。省级水网依托国家骨干网，以行政区为单元，形成城乡一体、互联互通的水网体系，主要解决本行政区的防洪、供水、灌溉、水生态环境保护等水利服务保障问题，提供高质量的水利公共服务。省级水网是国家骨干网的延伸，对市、县级水网具有重要调控作用。市、县级水网是直接面向用户的水网基础单元，是打通水网“最后一公里”、提升城乡水利基本公共服务水平的基础通道和“毛细血管”。
2.处理好水源区与受水区利益协调关系
针对流域、区域水资源时空分布不均的问题，通过水网工程和调度手段，将水资源从丰水区调配到缺水区，以满足不同区域用水需求。在水网调度过程中，不可避免地会对某些区域造成影响，形成受益区和受损区。受益区和受损区之间存在密切的相互关系。一方面，受益区的水资源需求往往需要通过受损区的水资源调配来满足，另一方面受损区的不利影响也需要受益区的支持和补偿。因此，在国家水网调度指挥体系构建中应重点把握好水网工程水源区与受水区的利益协调关系。建立良性健康的利益协调机制，是确保水网工程多区域联合调配顺利进行的重要保障。利益协调机制的实施需要建立相应的组织机构和运行机制，负责协调受益区与受损区的利益关系，确保利益协调机制顺利实施。机制的建立应遵循公平性、合理性、可持续性等原则，利益协调方式主要包括经济、生态、社会等多领域协调方式。
3.处理好多水源调配优先次序关系
国家水网调度指挥体系的重要功能就是调控水流，采取“控需、增供”相结合的举措，依托纵横交织的天然河系和人工水道，完善水资源配置格局，实现水资源互济联调，推进科学配水、合理用水、优水优用、分质供水，全面增强水资源总体调配能力，其关键是处理好多水源调配优先次序。纳入水网调度指挥体系可供调配的水源包括本地地表水、地下水、过境水、外调水、再生水等多种水源。水网中不同水源在水量、水质、水价和时空调配能力方面存在显著差异，要针对用户保障重要程度、水质要求、水价承受能力、供水保证水平等，处理好多水源调配优先次序关系，实现高水高用、低水低用、优水优用，避免出现由于政策差异导致部分水源不够用、部分水源消纳不足的情况。
4.处理好多部门间的多目标权衡关系
水网调度既需要处理好防洪排涝、水资源调配、水生态保护修复等水网内部功能间的均衡协调关系，又要处理好水网调度运行与水电、内河航运等多部门间的协同均衡关系。首先，推动水网防洪排涝、水资源调配、水生态保护修复三大功能协同融合，实现水网综合效益最大化。加强水网骨干调蓄工程水资源调节与洪水蓄泄功能的协同融合，有序推动洪水资源化利用。提升天然河道和跨流域调水工程等骨干输排水通道的水资源输配、洪水下泄、生态廊道构建等功能协同水平，通过优化引调水工程运行管理，提高水闸、泵站等精细化调度水平，实现供水保障、防洪排涝、生态补水等功能有序转换。推进江河流域输排水通道治理，通过汛前精准化调度准备、汛中优化洪水滞蓄时间、汛末有序实施有效蓄水等手段，实现水量互济、循环通畅。其次，推动水网与水电、内河航运等协同融合。加强水网与水电协同融合，推动重大水网工程与水电工程协同调度，发挥水电站水资源调蓄和配置作用，助力“双碳”目标实现。立足国家水网大江大河在国家内河航运体系中的重要地位，加强水网与内河航运协同调度管理。加强水网、水电、航运工程的统筹调度，提高重要水电、航运枢纽防洪、供水、生态调度的协同优化水平，保障航道通航水位和河湖生态流量。
5.处理好中央与地方间的调度事权关系
围绕国家水网调度对象，按照“统一调度、分级负责”的原则，处理好中央和地方层面调度事权关系，分级设置各级调度管理部门调度权限，明确各层级调度责任，分级推进水网调度工作。其中，中央层面更加侧重跨流域、跨区域、跨时段的水流调控工作，主要负责指导、监督、监控全国各级水网调度活动，对重要水网工程和江河流域调度方案或调度计划进行审批，对重要应急调度事件进行响应处置。流域分中心代表国家在流域范围内对跨省级行政区水网调度管理活动进行组织实施，对流域管辖范围内的江河流域、水网工程的调度方案、计划进行审批，指导相关省份做好省、市、县级水网调度管理工作。在地方层面，省、市、县级水网调度机构根据职能授权，负责辖区内水资源调配、防洪抗旱调度指挥、生态调度等调度管理工作。为进一步明确各级水网调度机构的调度权限，针对各级机构负责调度的江河流域、水网工程可采用名录制度，在相应调度管理法规、规程、方案中对负责调度的对象以名录的形式进行明确。随着工况变化，可适时对相关水网工程名录进行动态更新。
05、相关建议
推进国家水网调度指挥体系建设是全面增强水旱灾害防御能力、水资源节约集约利用能力、水资源优化配置能力、大江大河大湖生态保护治理能力，保障国家水安全的重要举措。在深入调研交通、能源等网络型基础设施运行调度经验基础上，结合水网调度特点，要进一步深化国家水网调度中心机构组建运行、各层级机构职能定位及协同调度研究，加强国家水网调度指挥体系顶层设计，积极开展国家水网调度指挥体系和调度中心建设重大问题研究和关键技术攻关，加强国家水网科研能力建设和平台支撑。吸纳借鉴国内外先进技术，推广实用技术，提高水网防洪、供水、生态等综合调度管理水平。加快水网调度相关领域科技人才培养和实践锻炼，培育领军人才和专业化科技创新团队，为国家水网规划建设和运行调度提供人才支撑。
