همزاد دیجیتال و احیای سامانه دوجیانگیان: تحولی نوین در مدیریت منابع آب به کمک فناوری آب
سامانه آبیاری دوجیانگیان (Dujiangyan Irrigation System) در استان سیچوان در جنوب غربی چین، تنها پروژه آبیاری باستانی در جهان است که امروزه همچنان در حال فعالیت است و همچنین یکی از نخستین نمونههای موفق همزیستی هماهنگ میان بشریت و طبیعت محسوب میشود. در طول بیش از ۲ هزار سال، پویایی پایدار دوجیانگیان نه تنها از مهندسی باستانی نبوغآمیز و اصول حکمرانی پیچیده آن سرچشمه میگیرد، بلکه از توانایی آن در تکامل با زمانه از طریق ادغام فناوریهای مدرن — بهویژه کاربردهای نوآورانه همزاد دیجیتال (Digital Twin) — ناشی میشود که گواهی بر ترکیب کامل خرد باستانی و نوآوری امروزی است.
اخیراً، خبرنگار گلوبال تایمز از سامانه آبیاری دوجیانگیان بازدید کرد تا عملیات روزمره، شیوههای مدیریت پیچیده، کاربردهای پیشرفته همزاد دیجیتال و برنامهریزی پیشرفته منابع آب را بررسی کند. این بازدید آشکار کرد که چگونه این شاهکار مهندسی باستانی بهطور یکپارچه فناوریهای دیجیتال مدرن را برای بهینهسازی تخصیص آب، تقویت کنترل سیلاب و تضمین امنیت آبی بلندمدت برای منطقه ادغام میکند. این رویکرد میتواند الگویی نوین برای متخصصان حوزه آب و فعالان در مرکز بینش آب باشد تا دریابند چگونه سنت و مدرنیته میتوانند در کنار هم به پایداری منابع کمک کنند.
نکات کلیدی مقاله
- قدمت و پایداری: سامانه دوجیانگیان با بیش از ۲۰۰۰ سال قدمت، همچنان فعال است و اکنون با فناوری همزاد دیجیتال مدیریت میشود.
- کاهش زمان پاسخگویی: زمان تنظیم دریچههای آب از ۴ ساعت به تنها ۵ دقیقه کاهش یافته است.
- دقت پیشبینی سیلاب: مدلهای هوشمند توانستهاند پیک جریان سیلاب را ۷۲ ساعت قبل با خطای کمتر از ۲۰ درصد پیشبینی کنند.
- مدیریت هوشمند: ادغام ۵۹ دریچه، ۳۰ فید ویدئویی و حسگرهای ایمنی در یک “مغز هوشمند” برای تصمیمگیری لحظهای.
- افزایش بهرهوری کشاورزی: اتمام نشاکاری برنج ۷ روز زودتر از موعد برای سه سال متوالی در مساحتی بالغ بر ۴۰۰ هزار هکتار.
بخش اول: همزاد دیجیتال در خدمت مهندسی باستان و مدیریت منابع آب
با قدم گذاشتن به مرکز فرماندهی سامانه آبیاری دوجیانگیان، خبرنگار گلوبال تایمز با صفحهای به ابعاد یک دیوار روبرو شد که با دادههای جاری میدرخشید. رودخانهها میتپیدند، دریچههای آببند (Sluice Gates) سوسو میزدند و خطوط تراز کوهها با جزئیات شفاف بالا میآمدند — یک همزاد دیجیتال از تأسیسات آبی باستانی که بهصورت بلادرنگ (Real-time) اجرا میشد و سامانه فیزیکی بیرون را تقریباً بهصورت آنی بازتاب میداد.
این مدل سه بعدی واقعی (3D Real-scene Model) که منطقهای به وسعت ۲۶.۷ کیلومتر مربع در اطراف تأسیسات اصلی دوجیانگیان را پوشش میدهد، دادههای زنده از ۵۹ دریچه آببند، فیدهای ویدئویی از بیش از ۳۰ مکان کلیدی و قرائتهای بیش از ۲۰ حسگر ایمنی را یکپارچه میکند. تمام این دادهها به سمت چیزی همگرا میشوند که مدیر مرکز فرماندهی آن را “مغز هوشمند” (Smart Brain) سیستم توصیف کرد؛ مغزی که بهطور مداوم جریانهای آب را پایش و مدیریت میکند. این سطح از هوشمندسازی در مدیریت منابع آب نشاندهنده پتانسیل بالای اثر دیجیتالسازی بر امنیت آبی جهان است.
در طول دوره برنامه پنجساله چهاردهم (۲۰۲۱-۲۰۲۵)، چین ۹۴ پروژه آزمایشی حوضه آبریز همزاد دیجیتال را به پایان رسانده، ساخت شبکه آب همزاد دیجیتال را در ۱۴ منطقه آزمایشی استانی پیش برده و ۱۱ پروژه کلیدی — از جمله همزاد دیجیتال پروژه انتقال آب جنوب به شمال (South-to-North Water Diversion Project) — را به بهرهبرداری رسانده است. با توسعه شتابان یک سامانه پایش یکپارچه “فضا-هوا-زمین-آب-مهندسی” در سال جاری، اکنون یک “مغز هوشمند” برای تصمیمگیری در حوزه حفاظت از آب ایجاد شده است. سامانه آبیاری دوجیانگیان به عنوان تصویری زنده از چنین اقدامات نوآورانهای در اخبار آب جهان مطرح است.
زمانی که پرسیده شد پلتفرم همزاد دیجیتال دوجیانگیان چگونه دادهها را جمعآوری میکند، مدیر مرکز فرماندهی گفت که سیچوان ۲,۶۷۵ ایستگاه پایش آب و ۱,۶۱۱ دستگاه نظارت ویدئویی را در سراسر استان مستقر کرده است. این سامانه با ترکیب تشخیص ویدئویی مبتنی بر هوش مصنوعی (AI Video Recognition) و فناوری GNSS، به ۱۰۰ درصد اندازهگیری خودکار در سایتهای کلیدی و بیش از ۸۰ درصد پوشش نظارتی برای سدهای حیاتی و بخشهای آسیبپذیر دست یافته و یک “نقشه ادراک آب” (Water Perception Map) جامع ایجاد کرده است.
بخش دوم: دستاوردهای عملیاتی در کشاورزی و مدیریت هوشمند بحران
اخیراً، در کنفرانس مطبوعاتی برگزار شده توسط وزارت منابع آب در مورد پیشرفت ساخت سیستمهای آب همزاد دیجیتال در طول دوره برنامه پنجساله چهاردهم، یکی از مقامات مرکز اطلاعات وزارتخانه بر دستاوردها در مناطق تحت آبیاری تأکید کرد. در منطقه آبیاری دوجیانگیان، فناوری آب و همزاد دیجیتال امکان برنامهریزی دقیق منابع آب را فراهم کرده است، بهطوری که تکمیل نشاکاری برنج هفت روز زودتر از برنامه برای سه سال متوالی محقق شده و اطمینان حاصل شده است که بیش از ۶ میلیون مو (۴۰۰,۰۰۰ هکتار) از شالیزارها آب آبیاری را به شیوهای بهموقع و کارآمد دریافت کنند.
«در طول فصل آبیاری بهاره سال ۲۰۲۵، با وجود خشکسالی، من تماس گرفتم تا درخواست تأمین آب اضطراری کنم و آب در کمتر از نیم ساعت به روستای ما رسید.»
این سخنان ژانگ کین، دبیر حزب روستای بایمیاو در پنگژو، یک شهر در سطح شهرستان که توسط چنگدو اداره میشود، است. روستای بایمیاو یکی از روستاهای بسیاری است که تحت نظارت ایستگاه مدیریت آب پنگژو قرار دارد. ژو مینگشوان، معاون ایستگاه — کهنهسربازی با ۳۰ سال سابقه در مدیریت منابع آب — با افتخار خبرنگار گلوبال تایمز را در “اتاق کنترل هوشمند” جدید ایستگاه راهنمایی کرد؛ یک مرکز فشرده که بر اساس زیرساختهای دیجیتال پیشرفته ساخته شده است.
ژو گفت: «اگرچه کوچک است، اما این اتاق کنترل از راه دور دریچههای آببند برای نزدیک به ۷۵۰,۰۰۰ مو زمین کشاورزی، گشتهای پهپادی، ایستگاههای هیدرولوژیکی بدون سرنشین، پایش رطوبت خاک و موارد دیگر را مدیریت میکند.» اپراتورها از یک صفحه نمایش واحد برای نظارت بر منطقه، یک شبکه یکپارچه برای مدیریت آن و یک سیستم واحد برای کنترل آن استفاده میکنند — که بهطور چشمگیری زمانهای پاسخگویی برای برنامهریزی آب، مدیریت تأسیسات و پیشگیری از بلایا را کاهش میدهد. به گفته ژو، کاری که زمانی برای تنظیم دریچهها در سراسر ایستگاه چهار ساعت طول میکشید، اکنون تنها پنج دقیقه زمان میبرد و در زمان و تلاش صرفهجویی میکند.
فناوری همزاد دیجیتال همچنین نقشی حیاتی در رویدادهای حدی ایفا کرده است. لی جین، مدیر مرکز فرماندهی منطقه آبیاری دوجیانگیان معرفی کرد که در فصل سیلاب سال ۲۰۲۴، در حالی که دوجیانگیان با بزرگترین دبی پیک (Peak Flow) خود در سه سال گذشته مواجه بود، سیستم با استفاده از مدلهای با دقت بالا، حجم پیک و زمان رسیدن آن را ۷۲ ساعت زودتر با خطای کمتر از ۲۰ درصد پیشبینی کرد. به گفته لی، پایش بلادرنگ و شبیهسازیها، عملیات هماهنگ دریچهها بین رودخانههای داخلی و خارجی را هدایت کردند که منجر به حفاظت از زیرساختهای آبیاری و کاهش خطرات سیل در مناطق شهری شد. این دقیقاً همان نوع مدیریت هوشمند آب؛ درسهای کره جنوبی برای بحران آب ایران است که میتواند برای سایر کشورها الهامبخش باشد.
بخش سوم: خرد ماندگار باستانی و میراث حفاظت شده در برابر جنگ
بیش از دو هزار سال پیش، در دوره ایالتهای جنگطلب (۴۷۵-۲۲۱ پیش از میلاد)، لی بینگ، فرماندار فرماندهی شو تحت حکومت ایالت چین (Qin)، بر ساخت دوجیانگیان نظارت کرد — یک سامانه آبیاری پیشگام که بدون استفاده از سدها یا دریچهها به تنظیم خودکار آب و کنترل سیلاب دست یافت، همانطور که خبرگزاری شینهوا گزارش داده است. یک بند به شکل “دهان ماهی” (Fish-mouth shaped weir) رودخانه مینجیانگ را به یک کانال داخلی برای آبیاری و یک کانال خارجی برای تخلیه سیلاب تقسیم میکند. بند، مانعی کوتاه در یک نهر یا رودخانه برای کنترل جریان آب است.
در طول نسلها، مدیران آب تجربه خود را در مجموعهای جامع از قوانین و شیوههای نگهداری تقطیر کردند، از جمله اصولی مانند “انحراف برای آبیاری در خشکسالی، تخلیه در سیلاب”. دستورالعمل معروف این است: «کانال [رودخانه داخلی] را عمیق کنید تا آب به حرکت ادامه دهد، از طریق لایروبی سالانه تا عمق کافی؛ بند [فیشا] را پایین بیاورید تا سیلابها بتوانند سرریز کنند و خشکسالیها آن را خشک نکنند.»
در طول بازدید میدانی، کارکنان مرکز فرماندهی محلی به گلوبال تایمز توضیح دادند که تکنیکهای آن، مانند عمیق کردن بستر رودخانه و پایین آوردن بند، ارزش بهرهگیری از نیروهای طبیعی و تصمیمگیری در هماهنگی با محیط زیست را نشان میدهد. این روشها بازتابدهنده رشتههای عمیقی از تفکر فلسفی سنتی چینی است که با شرایط محلی سازگار میشود و آب را مطابق با تکانه طبیعی آن هدایت میکند. کارکنان افزودند که اگرچه این سامانه گاهی در طول تاریخ طولانی خود در زمانهای جنگ مورد غفلت واقع شده است، اما به لطف نسلهایی که پیوسته فلسفه مدیریت آب آن را پاس داشته و به کار بستهاند، برای هزاران سال دوام آورده است.
ویدئویی که توسط مائو نینگ، سخنگوی وزارت امور خارجه چین در تاریخ ۹ دسامبر ۲۰۲۵ در شبکه X به اشتراک گذاشته شد، اپیزودی کمتر شناخته شده را برجسته کرد: نیروهای ژاپنی در طول جنگ جهانی دوم تلاش کردند دوجیانگیان را بمباران کنند. هواپیماهای آنها بارها و بارها پرواز کردند و به دنبال یک سد سنتی گشتند، اما هرگز تصور نمیکردند که دوجیانگیان بتواند کاملاً با طبیعت ترکیب شود. وقتی خبرنگار گلوبال تایمز از چندین کارمند محلی درباره این اپیزود پرسید، آنها اعتراف کردند که قبلاً هرگز این داستان را نشنیده بودند. با این حال، دقیقاً در همان روزی که خبرنگار دوجیانگیان را ترک کرد، آنها موفق شدند با جستجو در میان پشتههای کتابهای قدیمی در کتابخانه، دقیقاً صفحهای را که آن را بازگو میکرد، پیدا کنند.
در آن زمان، ۱۰۸ هواپیمای ژاپنی نه تنها چنگدو را بمباران کردند، بلکه عازم نابودی دوجیانگیان شدند. دشمنان بر این باور بودند که با محو کردن این گنجینه گرانبها که از سیچوان محافظت میکند، میتوانند شریان حیاتی نیروی انسانی، مواد و پول را که به سمت جبهه ضد ژاپنی جریان داشت، قطع کنند. اما در کمال حیرت آنها، دوجیانگیان یک پروژه آبی حاصل از اتحاد میان انسان و طبیعت است — در آنجا به سادگی هیچ سدی وجود نداشت. بر اساس کتاب، هواپیماهای دشمن دایرهوار در بالا چرخیدند و بیهوده به دنبال مانع عظیمی گشتند که تصور میکردند رودخانه را سد کرده است و در نهایت، آنها تنها توانستند چند بمب را بدون هدف مشخص رها کنند.
این افسانه پابرجا مانده است: از زمزمه بیوقفه این شگفتی مهندسی هزارساله تا ارکستراسیون دیجیتال بلادرنگ امروزی، منطقه آبیاری دوجیانگیان وظایف بیزمان خود را در آبیاری، کنترل سیلاب و تأمین آب با علم و کارایی دقیقتر ایفا میکند — و امنیت غذایی و ایمنی آب منطقهای را برای نسلهای آینده تقویت مینماید.
تحلیل اختصاصی تیم Water Insight Hub – مرکز بینش آب
خبر ادغام فناوری همزاد دیجیتال با سامانه باستانی دوجیانگیان، پیامی فراتر از یک بهروزرسانی فنی ساده دارد؛ این یک مانیفست برای آینده حکمرانی آب در کشورهایی با پیشینه تمدنی کهن مانند ایران است. در تحلیل اختصاصی تیم مرکز بینش آب، نکته حائز اهمیت این است که چگونه “دادهمحوری” جایگزین “سازه محوری” شده است. در حالی که مدیریت سنتی آب اغلب بر ساخت سدهای فیزیکی جدید تمرکز دارد، دوجیانگیان نشان میدهد که با ایجاد یک “مغز هوشمند” و استفاده از حسگرها و مدلسازیهای پیشرفته، میتوان بهرهوری زیرساختهای موجود را بدون نیاز به تخریب محیط زیست یا هزینههای گزاف عمرانی، به طرز چشمگیری افزایش داد. این دقیقاً همان حلقه مفقوده در مدیریت منابع آب بسیاری از مناطق خشک و نیمهخشک است که هنوز با بحران دادههای دقیق و یکپارچه دست و پنجه نرم میکنند.
از منظر امنیت آبی و مدیریت بحران، کاهش زمان واکنش از ۴ ساعت به ۵ دقیقه و پیشبینی سیلاب با دقت ۸۰ درصد در بازه ۷۲ ساعته، یک تحول استراتژیک محسوب میشود. برای متخصصان حوزه آب در ایران که با پدیدههای حدی مانند سیلابهای ناگهانی (Flash Floods) و خشکسالیهای دورهای مواجه هستند، این مدل “پیشبینی و پیشگیری” به جای “واکنش پس از وقوع” بسیار درسآموز است. استفاده از فناوری آب در قالب همزاد دیجیتال با شبیهسازی سناریوهای مختلف، به مدیران اجازه میدهد تا قبل از وقوع فاجعه، بهترین استراتژی را برای باز و بسته کردن دریچهها و مدیریت مخازن اتخاذ کنند. این امر نه تنها خسارات مالی را کاهش میدهد، بلکه اعتماد عمومی به نهادهای متولی آب را نیز بازمیگرداند.
در نهایت، تلفیق “خرد باستانی” با “فناوری مدرن” نکتهای کلیدی برای دیپلماسی آب و هویت ملی است. همانطور که دوجیانگیان بدون داشتن سد فیزیکی عظیم توانست در برابر حملات هوایی دشمن به دلیل همزیستی با طبیعت مصون بماند، قناتهای ایران و سازههای آبی تاریخی شوشتر نیز دارای چنین ظرفیتی هستند. ما در مرکز بینش آب معتقدیم که احیای این سازهها با استفاده از اینترنت اشیاء (IoT) و هوش مصنوعی، نه تنها یک اقدام فرهنگی، بلکه یک راهکار مهندسی پایدار برای عبور از بحران آب است. این رویکرد نشان میدهد که مدرنیته نباید لزوماً جایگزین سنت شود، بلکه میتواند آن را توانمندتر سازد تا با بهرهگیری از آینده فناوری آب: تحولات سال ۲۰۲۵ و چشمانداز امنیت آبی ۲۰۲۶، “امنیت غذایی” و پایداری اکوسیستم را در قرن بیست و یکم تضمین کند.
ایمیل رسمی مرکز بینش آب:
