南水北调“天河”大模型青年突击队:为千里水脉装上“智能大脑”

中国青年报  |  2026-01-14 06:46
作者:中青报·中青网记者 周围围

  作为国家水网建设的领军企业与跨流域供水工程开发运营的集团化企业,中国南水北调集团不仅关乎南北水脉的畅通,更关乎国家水安全与经济社会的发展。

  宏图之下,路在何方?

  答案是以“人工智能+”驱动水网治理体系的历史性变革。一场以青年为先锋的科技攻坚就此启幕,为守护“一泓清水永续北上”写下智能时代的注脚。

  “十五五”规划建议指出,全面实施“人工智能+”行动,以人工智能引领科研范式变革,加强人工智能同产业发展、文化建设、民生保障、社会治理相结合,抢占人工智能产业应用制高点,全方位赋能千行百业。

  使命催征

  打造一颗专属于南水北调工程的“智能大脑”,不仅是顺应浪潮的选择,更是保障南水北调工程安全、供水安全、水质安全的责任担当。

  2025年7月,中国南水北调集团水网智科公司立下“军令状”,成立青年突击队,要求必须在年底前完成南水北调“天河”大模型研发上线——这是专注服务于国内水网建设领域的人工智能大模型,是响应国家战略、锻造水网新质生产力的关键举措。

  北京丰台的办公室里,墙上贴着一张巨大的时间表。时间紧、任务重,南水北调“天河”大模型研发应用青年突击队在短短数月内,开启了从技术选型到平台构建再到场景落地的“硬核攻坚”。

  “压力是肯定有的,但我们不能失败。”1999年出生的张楚琦是南水北调“天河”大模型研发应用青年突击队队长,也是这支平均年龄约30岁的队伍中最年轻的一员。

  “天河”,取自“水循于天,汇流成河”的自然哲思,寓意着以科技力量守护国家水脉的使命,也承载着让智慧如天河之水般奔涌赋能的美好愿景。

  “传统水网管理依赖经验,而现代化水网需要的是全域感知、精准预警、智慧决策的能力。”谈及研发初心,技术总负责刘振兆说,“我们的大模型必须扎实运用于调度场景、防汛度汛和水质保护一线实践。”

  破壁融合

  水利是一门古老而复杂的科学,大模型是前沿的数字技术。两者相遇,并非简单的叠加。

  “水量调度、水质保护、工程巡检等,过去多靠经验与人力,如今我们要用AI让数据说话。”从数字孪生项目转战大模型研发的刘振兆深知,真正的挑战在于融合。

  团队面临的首要难题,是知识与技术间的“语言壁垒”——“懂IT的不懂水利,懂水利的不熟悉AI”。为此,他们选择了最“笨”但最有效的办法:沉下去。汛期跟着防汛组开调度会,跑现场,看水势、学研判;冰期随着调度模型迭代升级,理解闸门调整背后的每个逻辑。

  “只有真正听懂业务的‘痛点’,才知道AI该怎么‘下手’。”张楚琦说。半年多下来,这群年轻人将自己锤炼成了既精通闸门调度原理、也能熟练写代码调参数的“两栖人才”。

  更大的挑战在于精度与安全的绝对要求。“水利行业的容错率极低。”刘振兆介绍,“南水北调工程安全、供水安全、水质安全关系1.95亿人的饮水,不容有失,一次误判可能引发连锁风险,所以模型精度必须稳定保持在极高水平。”

  在南水北调“天河”大模型的众多应用场景中,“水质保护”是块难啃的骨头,而攻坚的细节藏在一些意想不到的地方。比如藻类,传统人工镜检耗时以小时计。“太慢了。没办法满足实际工作需要。”负责算法的陈方圆博士说。

  “样本太少,模型‘吃不饱’。”为此,他们收集了上百万张藻类图片,精细标注形态、数量、生长阶段;又将数万条藻类生态、水化学专业知识“翻译”成南水北调“天河”大模型语料,持续注入。

  模型架构一再调整,参数也成倍增加。“后来我们想,问题可能不只是‘眼睛’不够尖,更是‘脑子’不够用。”刘振兆解释,“它得知道,这是什么藻,为什么在这里长,接下来会怎样。”

  最终,识别时间从小时压缩到秒。系统不仅能“认出”,还能“预警”,更能结合多维数据“预演”扩散趋势,生成处置预案。“这就是AI给国家水质安全防线带来的实质性加固。”刘振兆说。

  与此同时,另一场“地面攻坚”也在同步进行。在人工巡检风险高的区域,团队引入了具备强大地形适应能力的机器狗。这些搭载了高精度传感器和“天河”视觉大模型的智能体,能自主规划路径,在崎岖不平的衬砌板上稳步行走,通过激光雷达与高清摄像头,实时捕捉各种风险隐患细节。

  巡检数据实时回传至“天河”平台,由视觉大模型进行即时分析与诊断,将识别准确率提升至98%以上,辅以人工复核确保万无一失,实现了从“人跑眼看”到“智能感知、精准预警”的根本转变。

  智筑水网

  那段时间,团队连续两个月无休,熬夜、通宵是常态。“最大的压力不是技术,而是‘不能失败’。”孙晓锋坦言,“这不仅是科研任务,更是数字化转型的关键一战,事关国家水网智能化建设的步伐。”

  压力也来自协同。大模型研发需要跨部门、跨子公司打通数据。为此,团队形成了一套“自下而上攻坚+自上而下调度”的灵活机制。

  “领导也跟着我们通宵。”张楚琦回忆,“大模型的顶层设计是一个关键的命题,决定着我们要围绕南水北调的实际情况增强大模型的哪些具体能力。有一次公司董事长和我们一起讨论这个问题到凌晨4点,才确定了运行调度、水质安全、工程安全和防洪这些具体的方向。”这种“并肩作战”的氛围,让年轻的突击队员在高压下依然保持冲刺状态。

  2025年12月10日,南水北调“天河”大模型正式发布。它不是一个“聊天机器人”,而是一个深度融合水利知识与AI能力的专业系统:在调度运维中,它能结合各种复杂工况的高精度模拟推演,秒级响应机组故障,自动生成闸门调控方案,实现“仿真-调度-控制”全自动闭环,保障南水北调工程连续稳定输水;在工程巡检中,无人机与机器狗组成“天空地”感知网,已实现隐患故障的自动识别与预警,关键部位识别准确率稳定在98%以上;在防汛预警中,它可基于气象大模型进行15天动态预报,并对洪水演进进行三维推演,提升决策科学性……

  “我们不做通用大模型,我们只做‘最懂水’的模型。”张楚琦说,“你问其他模型‘左排建筑物是什么’,它可能答不上来。但‘天河’知道,这是南水北调渠道上的关键排水设施——因为这是中国水网自己的语言和逻辑。”

  如今,南水北调“天河”大模型已进入推广应用阶段。团队开始思考下一步:如何让模型在更多业务场景中“跑起来”,如何让模型在国家水网主骨架、大动脉的建设中发挥更大作用,如何将技术能力转化为保障水安全的实际生产力。

  “我们不只是开发一个模型,而是探索一条‘AI+水利’的实践路径。”中国南水北调集团水网智慧科技有限公司董事长刘琴表示。

  “天河通脉,智筑水网。”这不仅是口号,更是一群青年将个人奋斗融入国家战略的生动实践。这支年轻的队伍正以“闯”的精神、“创”的劲头,用代码、算法和无数个不眠之夜,在中国式现代化水利高质量发展的蓝图上,勾勒出充满智能与活力的青春印记。

责任编辑:李立红,孙庆玲
流程编辑:朱宏利