灌區管理與數字孿生國家糧食安全-鄉村振興戰略-生態文明建設

國家現代化-農業現代化-農村水利現代化人工智能，智慧城市，數字經濟，數字孿生

農村發生了什么？

正在發生著什么？

我們能做些什么？一、鄉村振興戰略實施前后農村的變化改革開放以來第20個、新世紀以來第15個指導“三農”工作的中央一號文件《中共中央國務院關于實施鄉村振興戰略的意見》由新華社授權發布，對實施鄉村振興戰略進行了全面部署。文件提出，要推進鄉村綠色發展，農民成為有吸引力的職業，讓農村

成為安居樂業的美麗家園。鄉村振興戰略u產業興旺、生態宜居、

鄉風文明、治理有效、生活富裕

（2018）u生產發展、生活富裕、

鄉風文明、管理民主、村容整潔

（2006）u2020-2035-2050：農業強、農村美、農民富u——堅持農民主體地位。充分尊重農民意愿，切實發揮農民在

鄉村振興中的主體作用，調動億萬農民的積極性、主動性、創

造性，把維護農民群眾根本利益、促進農民共同富裕作為出發

點和落腳點，促進農民持續增收，不斷提升農民的獲得感、幸

福感、安全感n地理學意義上的灌區灌區有明確的邊界n工程學意義上的灌區有一套完整的灌排工程體系n社會學意義上的灌區人：所有者、管理者、使用者

體制、機制、制度灌區的概念WHAT

灌區寧夏引黃灌區灌區續建配套改造的巨大成效n人口結構的變化n土地結構的變化n種植結構的變化n農村資本的變化鄉村振興戰略實施后農村結構的變化

部分人口向鄉村的轉移——逆城鎮化、兩棲一族

資金、資本的流入

土地流轉——集中（伴隨著權屬的新問題）

文化、知識、觀念的輸入新型農業經營主體——種田大戶、家庭農場、公司（外來資本）

鄉村振興戰略-單向流動

-雙向流動近幾年隨著農村經濟的發展，農村經濟呈現多層次多樣化的結構，由此所帶來的農戶的非均質性，削弱了農村集體行動（合作形

式）的合力，需要從理論上、制度設計上克服這一問題農戶的非均質性n灌區水土資源的高效利用n灌區水土資源保護n灌排工程與裝備n灌區良性運行與管理灌區的任務n灌區是農村公共服務的提供者n了解農村及土地政策n研究農業，農民及其需求

灌區現代化

灌區的管理對象已經和將繼續發生重大變化灌區的任務智慧灌區水土資源生態灌區互聯網+生態環境管理…農民的能力建設-國家層面的戰略（1）提高自主管理意識和能力n提高識字水平n培訓：民主意識，責任感n事例了解與學習n練習與實踐（2）提高文化技術素質用國家補償的形式加快實施農民培訓l

WSR（物理-事理-人理）方法論是中國著名系統科學專家顧基發教授d等于1994年提出的用于解決復雜問題、復雜現象的分析工具l該方法論可以使研究過程條理化、層次化，其核心是在處理復雜問題時，要考慮對象的物的方面(物理：W)、事的方面(事理：S)、人的方面

(人理：

R)各自的特性和規律l物、事、人三方面相協調，達到知物理、明事理、通人理的境界二、WSR系統工程方法論物理事理人理道理物質世界、法規、規

則理論管理和做事的理論人、紀律、規范的理論對象客觀物質世界組織、系統人、群體、人間關系、

智慧焦點是什么？功能分析怎樣做？邏輯分析應當怎樣做？人文分

析原則忠實、正確、客觀協調、效益、公平全面、靈活、和諧所需知識自然科學、管理科學經濟學、管理科學、系統科學人文知識、行為科學二、WSR系統工程方法論

定性與定量綜合集成；

知物理、明事理、通人理。PPT教程：

教程：rrs0一

定程度上重要要O不重

要R-身份（所有者、管理者、使用者）與參與度參與者影響決策W-灌區的物理（水源渠系等等）W-工程的重要程度S-事件的發展進程S-事件的發展進程w較為重

要R-身份與參與度達成計劃并公開W1-低重要程度w0-高重要程度普通內部人主導決策商討籌劃實施計劃極端重要外部人Os1sWSR方法論基本概念WSR方法論主要邏輯步驟

從“戶多地散”的小農到“戶少集中”的規模化經營

用水戶間相互間用水矛盾內部消弭

大戶、新型農業經營主體：受教育程度、

政策接受度、參與響應度相對較高

農民土地權利弱化

農業經營主體與方式改變

農業產業化與集約化，用水行

為、結構、模式、矛盾發生轉

變基于調研成果，引入基于物理-事理-人理（WSR）

方法論、社會生態系統框架(SESs)

診斷性分析，

提供構建終端用水管理模式成果支撐南方自流灌區相較于北方缺水提水灌區,用水組織的

較弱,對組織的要求與管理也相應降低用水管理的新形勢用水效率提高、內耗降低、競爭行為減少

為終端用水管理提供了良性機遇土

地

大

幅

流

轉18用水管理的WSR三維分析l

主要利益相關者：

政府、農民用水合作組織、農戶l

其他利益相關者基于人理（R）的用水

管理模式基于物理（W）的

用水管理框架基于事理（S）的

用水運行機制事理（研究方法）物理（核心與基人理（協調主體）終端用水長效運行機理社會生

態系統

診斷提

出組織

運行長

效機制平衡記

分卡+層

次分析

法評價

績效相關法

律法規

及未來

發展方

向TOPS

IS

分析影

響發展

的限制

因素協調與溝通{礎）從農民用水合作組織角度

來看，影響灌區組織發展的

最重要的三項指標為：是否

培訓種植灌溉技術（R)、水

費收取率

(R)

、工程完好率(W)。最不重要的因素分別為：組建是否按照水系劃分(S)、

農戶參與農民用水合作組織

事務管理程度(R)和組織是

否定期召開例會

(R)

；均集中在客戶服務于內部管理維

度。這些指標的甄別，有助于

后面用水戶組織的管理。的農民用水合作組織績效影響因素mm

績效關聯密切

績效關聯不大

績效關聯中等中等易改進

3

2

密切排序無關排序201113232111基于散戶角度用水組織影響因素水利工程產權歸屬

灌水量是否足夠

是否自愿參加組織平均提水費（元）

小麥平均價格（元/斤）

小麥平均產量（斤/畝）

水稻平均價格（元/斤）

水稻平均產量（斤/畝）灌溉面積（畝）

年平均純收入（萬元）土地流轉意愿

對土地流轉政策了解程度

土地是否有流轉是否參加過技術培訓21232313102468101214

洪金灌區高郵灌區基于大戶角度用水組織影響因素水利工程產權歸屬灌水量是否足夠是否自愿參加組織土地流轉費用（元/畝）平均提水費（元/畝）小麥平均價格（元/斤）小麥平均產量（元/畝）水稻平均價格（元/斤）水稻平均產量（斤/畝）灌溉面積3雇傭費用（萬元/年）

經營主體

流轉合同期限（年）

平均年純收入（萬元）土地流轉意愿對土地流轉政策了解程度土地是否有流轉是否參加過技術培訓重要指標024

6

8

10

12

14

16

18

洪金灌區高郵灌區農民用水合作組織績效影響因素-大戶散戶角度圖2

農民用水合作組織限制性因素評價次要指標112123202223311111

灌區的哪些問題可以通過數字孿生得到解決2

數字孿生又帶來管理的哪些新問題3

灌區管理體制與機制如何與數字孿生融合共生三、數字灌區？數字孿生？灌區的哪些問題可以通過數字孿生得到解決灌區工程狀況與調度位置、工況、調度、運行灌區社會經濟體制機制、人、態度，收支、補貼灌區地理信息界限、影響區、水文氣象、地形地貌灌區仿真物理仿真社會仿真經濟、

社會、

生態BIM、

IOT智慧雙向耦合3S、5GMMFI數字孿生可能帶來管理的哪些新問題試點、后評

價適用性規模、地區、

運維成本收益投資？成本回收？運維成本？誰來管理？規模效應？友好、引

導、實時應用前景推廣、程度、

關鍵因子第三方、人員、

PPP提升優化平臺、運維、

升級、培訓對策02

知識庫、模型庫、專家庫，A

I、AR深度融合，操作扁平化03

結構完善、硬件升級、軟件無縫耦合、投資多元灌區管理體制與機制如何與數字孿生融合共生01

多部門、多門類合作，信息共享、平臺服務多樣管理者水管理形態{利用者利用者橫向關系

水利用形態{立自同同獨獨協共一元托約治制信契自統信托型管理-高度專業化的，知識密集型設備的運行管理與調度水管理形態與水利用形態理論概念的整理縱向關系多層一元的水管理多層的水管理水管理形態（縱向關系）統制統制＋自治契約＋自治信托＋自治自治＋自治契約＋契約…自治契約信托水利用形態（橫向關系）共同協同獨自獨立水管理形態與水利用形態統制型水管理政府機關及特定的第三者持有對水的管理

責任與絕對的權力，

用水者