2026年的春天,我眼前的计算机屏幕上,一条由数据流构成的“数字孪生黄河”正静静流淌。每一处水位的变化,每一次险情的预警,都化作屏幕上跳动的光点,精准、高效、了然于胸。
此刻,两个数字在我脑海中盘旋,沉甸甸的,像两块基石,托起了我,也托起了我们这代治黄人的整个青春。
第一个数字,是80。这是人民治理黄河走过的八十载春秋。八十年,对于一条奔流万年的大河而言,不过是弹指一瞬;八十年风雨历程,治黄精神代代相传。从战火纷飞中起步,用简陋工具和血肉之躯筑起防洪屏障,到如今科技创新、数字赋能,每一次革新都印记着奋斗的足迹。河南黄河保护治理事业走过了不平凡的历程。我何其有幸,能将个人生命中最富朝气的三十年,汇入这部史诗的澎湃洪流。
第二个数字,是30。这是我与黄河相伴的三十年。三十多年前,我还是个刚刚走出校园的水利专业大学生,带着一腔热血和对未来的懵懂,走进了治黄队伍。那时的我,未曾想到,自己将与这条大河的“神经”和“大脑”结下不解之缘。我的三十年,是与黄河信息化事业共同成长的三十年,是从模拟信号到数字孪生的完整见证。
起步:“内线电话”与“互联网”的记忆
时光要追溯到上世纪九十年代初,我的治黄生涯是从“内线电话”开始的。刚到单位报到,需要安装电话,就听同事讲,有个“通信处”,前身是“电话队”,负责安装调试电话。先在工管处,后来到防办工作,由于工作关系需要制作防汛通讯录,随着手机的普及,包括的相关部门和单位通信信息比单位总机还全,经常接到查询电话的事情,像个“第二总机”,电话铃声此起彼伏。后来单位配备了800兆集群电话——“黄河通”,出差时能手持一部,是一个很令人羡慕的事情。

800兆集群电话——“黄河通”
很快变革的春风吹进了办公室。第一台电脑被搬了进来,像一件稀罕的宝贝,被小心翼翼地安放在办公室一角。我们开始学习敲击键盘,编辑电子文档。后来经批准,联系商都信息港,开通了拨号上网,从而进入互联网时代。当浏览器页面缓缓打开,一个前所未有的、浩瀚无垠的信息世界在眼前展现,那种巨大的震撼与惊喜至今烙印在我的记忆深处。如今回望,每一次看似微小的技术突破,都如同一把钥匙,为我们悄然打开了一扇通往未来的窗户。
变革:从“互联互通”到“多点开花”时代

2002年的河南河务局计算机机房
1999年,随着防汛办公大楼的投入使用,河南河务局建成了最早的局域网。2000年,形成了以省局为中心,覆盖郑州、新乡、开封、焦作、濮阳5个市局和部分县局的广域网络,网络带宽为 2 Mbps,接入计算机 680 台。2003年,一个覆盖省、市、县局三级的完整的河南黄河计算机广域网基本建成。省局与市局间带宽为8Mbps,其中省局至郑州河务局为 1000 Mbps 光纤直连,至豫西河务局带宽为384Kbps;市局与县局之间带宽为2Mbps,接入计算机总数达3200台,从此河南黄河迈入了网络时代。后续经过升级改造,市局到县局主要采用租用公网信道的方式组网,网络带宽普遍提升至10Mbps以上。同时,省局的互联网出口带宽扩充至200 Mbps。
与此同时,最早的“数字黄河”工程在河南河段率先实践。2001年7月,黄委提出建设“数字黄河”工程。2002年恰逢机构调整,自上而下建立了“数字黄河”工程管理体系,我也到了科技处(局数字办)工作,正赶上河南河务局聚焦涵闸引水的监督和管理难点,组织基层单位进行远程监控系统试点,仅仅几个月后,就实现了涵闸的远程监测、监视和控制。2002年4月19日、6月13日,时任黄委主任李国英带队到河南中牟杨桥和原阳柳园两座引黄闸考察了“黄河涵闸远程监控系统”。李国英指出:“杨桥闸和柳园闸的远程监控系统建设,是黄河基层单位在“数字黄河”工程建设实践中迈出的先行一步。”他还就此在《黄河报》上发表了《我的一封信》,赞扬杨桥闸和柳园闸远程监控系统把黄河装进计算机。

三刘寨引黄涵闸远程监控系统
同年11月,受黄委委托,我们承担了《引黄涵闸远程监控系统技术规程(试行)》编制工作。科技处精心组织,郑州、新乡河务局相关技术人员集中办公,请原副总工于强生指导把关,几易其稿,经过多轮审查,《引黄涵闸远程监控系统技术规程(试行)》(SZHH01-2002)作为“数字黄河”工程的第一个标准,由黄委颁布施行,使涵闸远程监控系统建设有了可以遵循的技术标准,推动了全河涵闸远程监控系统的建设工作。2003年-2004年,河南河务局对三刘寨等23座引黄涵闸进行了远程监控系统改造。2013年,水量调度管理系统二期项目完成了省局水调分中心和19座涵闸远程监控系统新建或改建。
办公方式也迎来革命。2001年5月,河南河务局建成了基于Lotus Notes开发“河南黄河河务局办公自动化"系统软件,C/S架构,初步实现了局机关各部门、局直单位和6个市局的办公信息上网,以及相关工作动态网上发布,但尚不具备公文流转功能。同时为了满足宣传的需要,2002年“河南黄河网”正式开通运行。我清晰地记得单位网站开通的前几天,组织开发单位进行连续调试,赵勇局长在11楼机房主持了简单的开通仪式,当看着我们自己单位的主页面出现在互联网上,心情十分愉悦。
2005年,随着技术的发展,采用B/S架构,更先进的“河南黄河电子政务系统”建成,替代办公自动化系统。覆盖范围包括省、市、县三级河务局,注册用户3200个。系统包括公文管理、会议管理、综合信息发布、个人行政办公、协同办公、综合办公和电子印章等多个子系统,“无纸化办公”时代全面来临。2019年第二版电子政务系统上线,省、市、县局三级移动办公系统同步推出。

黄河险工控导工程工情险情实时监测系统
这期间,我们对工程安全的数字化监测也开始探索。在河南河务局的统一组织下,2004年,焦作和新乡河务局分别在焦作老田庵、新乡双井控导工程进行了以光栅传感器技术和位移传感器技术为依托的堤坝安全信息采集试验,取得了初步成功。2010年,利用黄河下游防洪非工程措施建设项目,在保合寨、双井、黑岗口下延和三合村等4处控导工程的6道坝上进行试点,安装防洪工程工情险情息自动采集系统,包括信息采集系统、信息传输系统和应用软件系统三部分。
为了解决网络“最后一公里”问题,2015年起我们连续三年实施“网络进班组”工程。利用已有的基站铁塔、光纤、电源、机房等资源,采用宽带无线接入或光纤、VOIP等设备或设施进行建设。至2018年,一线工程班组基本实现内部电话、计算机网络和无线网络覆盖,信息神经末梢终于被全面激活。
飞跃:“天空地水工”和“数智赋能”

一线班组网络应急通信
圆满完成数字孪生先行先试任务。2021年,水利部提出“数字孪生水利”建设。河南河务局闻令而动,迅速成立数字孪生黄河建设领导小组及其办公室,并作为56家先行先试单位之一,承担了“河务通”APP、马渡工程三维场景、坝岸险情预警系统(智能石头)、河道巡查预警机等先行先试任务。我们制定了责任清单,建立周例会制度,协调推进相关工作,圆满完成各项任务。2023年11月底,接黄委紧急通知,让我局牵头申报“数字孪生水利”优秀案例,得益于建设成果多、日常积累材料多,我建议申报案例为“黄河下游河防工程安全数字化应用”,得到肯定后,科技处几个人和张群波局长一起加班到深夜完成脚本撰写,呈黄委领导审定后,又安排专人到黄委宣传出版中心紧盯视频制作,在规定时间内完成报送水利部的任务。2024年1月,这些先行先试建设成果在水利部验收现场进行展示,顺利通过水利部专家组评估验收,为数字孪生黄河建设提供了宝贵的“河南经验”。

应急移动监测站、智慧巡河、智能石头、飞潜智能测艇
一体化监测感知体系初步构建。我们统筹布局,利用无人机、无人船、雨量站、水位站、自计水尺、智能摄像头、“智能石头”等监测设施设备,布设了视频监控点878处、高空巡河摄像头18处、“智能石头”197道坝、无人机76架、应急移动监测站22套,实现对关键区域雨情、水情、工情、险情等多要素监测感知。特别是取得“智能石头”“飞潜一体智能测艇”等一批原创性成果。河南河务局数字孪生黄河创新团队受到李国英部长的回信“点赞”:“你们对水下根石走失传感器关键技术开展持续攻关,实现了对河道工程险情的全天候实时监测预警,甚悦,为你们点赞!”2025年“天空地水工”监测感知数据汇集平台建成,实现了5606道坝、53个滩区、858公里堤防的“天空地水工”全方位多要素数据汇聚,贯通各类业务系统信息,构建多源数据的统一管理和数据共享。
云视讯平台高效稳定运行。2021年,组织完成云视讯平台方案编制与建设,提升省到市的网络带宽至100M,增加备用链路50M,局机关互联网出口带宽提升至双500M,形成双系统、双设备、双链路的视频会商保障体系。当年建成后,即在防御大洪水演练和实战中发挥重要作用。尤其是在2021年秋汛连续近1个月24小时防汛视频连线,助力全局防汛、防疫全面胜利。即使郑州“720”暴雨极端天气,遭遇断电断网等不利情况下,也能快速协调组织召开直达局属单位的视频会商,实现了实时会商研判,扁平化指挥行动,“四情”直报上级,指令直达一线。
信息化项目争取地方投资取得历史性突破。我们紧抓郑州“7·20”暴雨后河南省灾后恢复重建的机遇,克服疫情多发造成的沟通汇报交流障碍,组织完成“小花间无控区暴雨洪水监测预警项目一期”前置条件办理、建管体制衔接,组织可行性研究报告审查上报,2022年12月通过河南省发展改革委批复。2023年5月顺利通过河南省财政评审,到位资金3009.87万元。2025年9月竣工验收。该项目的实施为河南河务局数字孪生黄河体系建设打下了坚实基础,开启了河南河务局争取省级信息化专项投资的先例,为多渠道争取项目投资积累了宝贵经验。

河南数字孪生黄河一体化平台
智慧业务应用不断深化。2022年-2023年,“豫黄安澜、豫黄节水、豫黄河湖、豫黄运管、豫黄建设、豫黄安全”构成数字化业务应用矩阵。2025年,我们推动“豫黄大脑”建设,利用大数据、人工智能技术,构建了统一的数据中枢、智能分析平台及知识库平台,推动业务系统从“条线建设”向“集约智能”转型。建成北金堤滞洪区数字孪生平台,完成8大核心模块、38项功能及82项子功能开发,有力提升了滞洪区数字化管理水平。
展望:写给未来的黄河
如今,行走在黄河大堤上,景象已然不同。巡查人员精神抖擞,手持智能终端进行巡查。无人机从身旁腾空而起,将堤防、险工、控导的实时画面传回“大脑”;那些埋在坝岸根石下的“智能石头”,能说话、会报警,将隐蔽的险情转化为可视化的数据。这就是我们今天的工作——“天空地水工”一体化监测。人工智能算法,正基于海量数据,推演着洪水的走向,预判着河势的变迁。我们坐在指挥中心,便能“身临其境”地掌控千里河防。从“电话机”到“AI大脑”,从“人海战术”到“数字孪生”,这不仅仅是工具的革命,更是思维的重塑。
我时常遐想,如果八十年前在黄河边架设电话线的老前辈,能看到今天的景象,他会作何感想?如果站在智慧大屏前,他又会发出怎样的惊叹?我想,他们一定会欣慰地笑。因为他们守护黄河安澜的初心,我们不仅接住了,还用这个时代最先进的方式,将它发扬光大。
回望这30年,从“电话队”到“云计算”,设备变了,但黄河人“团结、务实、开拓、拼搏、奉献”的精神内核没有变。回想河南河务局在推进“数字黄河”到“数字孪生黄河”建设中,两次“先行”,两次获赞,体现了河南黄河人实干担当的精神。在人民治理黄河80年的节点上,作为承上启下的一代,将继续传承老一辈的“土智慧”,用好新时代的“高科技”。薪火相传,数智赋能,系统推进数字孪生黄河体系建设,继续守护母亲河的岁岁安澜。(张丰周)


