中國水利報 | 山東淄博市太河水庫：數(shù)智變革筑牢水安全屏障

太河水庫提閘放水 本報通訊員 趙寶山 攝

谷雨至，春意濃，山東省淄博市太河水庫綜合調(diào)度中心內(nèi)一派繁忙。中央控制大屏上，32個壩體位移點、85處滲壓監(jiān)測站數(shù)據(jù)實時更新。技術(shù)負責(zé)人李明天一邊輕點屏幕，一邊說：“以前測一次變形需要六個人干半個月，現(xiàn)在全天候自動監(jiān)測，實現(xiàn)異常秒級報警。”

話音未落，電腦屏幕上系統(tǒng)提示1條滲壓數(shù)據(jù)波動。值班員立即調(diào)取周邊視頻，確認為設(shè)備短暫干擾后，解除警報。高效精準的“云上巡檢”，是太河水庫智慧重生的日常縮影。

智能監(jiān)測提效率

太河水庫建成于1960年，以前保障大壩安全靠的是“人盯人防”，每年開展4次大壩變形監(jiān)測，需要6名技術(shù)人員扛著經(jīng)緯儀、水準儀，在32個觀測點位間徒步作業(yè)近2周；每周開展1次滲壓監(jiān)測，需要人工抄錄數(shù)據(jù)，往往存在誤差，時效性差。“遇上雨雪天，山路泥濘，測量更是難上加難。”老職工張建國回憶。他指著調(diào)度中心墻上一張泛黃的老照片——6名職工背著儀器在陡坡上艱難前行，“那是1987年的一次汛后復(fù)測，整整干了18天。”

如今，這一切被徹底改寫。走進大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)控制室，屏幕上32個GNSS（全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)）位移監(jiān)測點三維坐標實時更新；85處滲壓自動監(jiān)測站每10分鐘回傳一次數(shù)據(jù)。“系統(tǒng)一旦發(fā)現(xiàn)位移超限或滲壓異常，會自動觸發(fā)三級預(yù)警，并推送至責(zé)任人手機。”李明天介紹，系統(tǒng)在去年汛期曾提前3小時預(yù)警一處壩肩滲流異常，管理人員迅速排查，避免了潛在險情。

效率的提升，不止于安全監(jiān)測。在水質(zhì)管理方面，上下游兩座自動監(jiān)測站可實時分析28項指標。“以前，水質(zhì)檢測靠送樣，最快也要兩天出結(jié)果。現(xiàn)在關(guān)鍵指標秒級響應(yīng)，一旦上游有污染，我們能立即啟動應(yīng)急預(yù)案。”太河水庫管理中心防汛科科長焦玉梁說。

更令人稱道的是巡檢方式的改變。過去，庫區(qū)120公里岸線巡查全靠人力，每月僅能全覆蓋巡查1次。如今，20臺高清攝像頭配合無人機每周自動巡查2次，AI（人工智能）識別垂釣、露營、排污等行為，準確率達92%。“去年，我們共勸阻違規(guī)行為1.2萬起，其中80%由系統(tǒng)自動發(fā)現(xiàn)。”焦玉梁說。

合力攻堅抓創(chuàng)新

太河水庫信息化建設(shè)之初，曾面臨“建而不用”的困境。水庫多個自動化系統(tǒng)各自為戰(zhàn)，數(shù)據(jù)孤島林立，承建商提供的通用軟件難以適配本地復(fù)雜地形與洪水特性。“我們意識到，照搬他人經(jīng)驗行不通，必須走自主創(chuàng)新之路。”太河水庫管理中心主任呂丕家坦言。

2021年，一支由12人組成的算法攻關(guān)團隊成立。他們沒有現(xiàn)成經(jīng)驗可循，只能一頭扎進歷史數(shù)據(jù)——整編處理降雨、水位、流量等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)20余萬組，復(fù)盤30余場典型洪水演進過程。歷時3年，團隊融合傳統(tǒng)水文模型與本地經(jīng)驗，構(gòu)建起“降雨—產(chǎn)流—匯流—演進”全過程預(yù)報模型，并疊加“總量—洪峰—過程—調(diào)度”決策鏈條，形成專屬算法內(nèi)核。

管理中心還聯(lián)合社會資本開發(fā)綜合調(diào)度平臺，集成雨水情、大壩安全、水質(zhì)監(jiān)測等9個模塊，實現(xiàn)“一屏統(tǒng)管”。系統(tǒng)目前已經(jīng)歷三次重要升級：2022年，優(yōu)化洪水預(yù)演功能；2023年，接入氣象衛(wèi)星網(wǎng)格預(yù)報；2024年，新增AI輔助調(diào)度建議。“每次升級都源于一線反饋，比如2024年‘格美’臺風(fēng)期間，系統(tǒng)預(yù)演方案幫助削減洪峰84.62%，之后我們就強化了極端天氣應(yīng)對模塊。”李明天說。

“我們看重的是打造一個可復(fù)制的行業(yè)樣板。”合作企業(yè)負責(zé)人說。正因如此，系統(tǒng)設(shè)計注重開放性與兼容性，所有接口標準公開，便于未來接入市級水務(wù)平臺。2025年，該項目作為典型在全省現(xiàn)代化水庫運行管理矩陣建設(shè)推進會上展示。目前，已有濟南、臨沂等地水庫前來對接技術(shù)方案。

一庫清水助發(fā)展

推行智慧管理的落腳點，是服務(wù)民生發(fā)展。2025年，太河水庫迎來建庫以來最嚴峻考驗：全年降雨1224毫米，偏多60%；來水3.96億立方米，遠超水庫庫容；最大洪峰721立方米每秒，超下游河道防洪標準。“通過‘四預(yù)’系統(tǒng)精準調(diào)度，下泄流量始終控制在120立方米每秒以內(nèi)，削峰率達83.36%。”焦玉梁語氣堅定。

削峰之外，更見精細。系統(tǒng)以“小流量、早預(yù)泄、長時間、勤調(diào)節(jié)”為原則，將超量洪水轉(zhuǎn)化為“細水長流”。全年調(diào)蓄放水102天，既確保了防洪安全，又最大限度蓄水保供。2025年，依托引太入張工程向張店、淄川、臨淄三區(qū)供水4600萬噸，保障了140余萬城鄉(xiāng)居民用水。“水庫供水水質(zhì)穩(wěn)定達Ⅰ類。”焦玉梁高興地說。

管理效能還延伸至庫區(qū)治理。依托全域180個視頻監(jiān)控點、20公里半徑無人機巡航及自動警示卡口，水源地保護實現(xiàn)“人防+技防”結(jié)合。2025年，巡庫人員勸離垂釣、露營等違規(guī)人員超萬人次。

通過優(yōu)化調(diào)度，2025年，水庫發(fā)電量同比增加12%，灌溉供水保障率提升至98%，有效支撐了下游農(nóng)業(yè)穩(wěn)產(chǎn)增收。太河水庫還率先建立起數(shù)字孿生檔案，將工程全生命周期數(shù)據(jù)歸集，為今后大修、除險加固提供精準依據(jù)。“過去，修壩靠圖紙和記憶，現(xiàn)在點開模型，鋼筋位置、混凝土標號一目了然。”李明天說。

眼下，太河水庫正深度融入淄博市“智慧水務(wù)一張網(wǎng)”建設(shè)，其數(shù)據(jù)接口已預(yù)留對接城市供水、污水處理和生態(tài)補水系統(tǒng)。這座運行60余年的水庫，不再只是蓄水的“大水缸”，而已蛻變?yōu)楦兄翡J、反應(yīng)迅捷、決策科學(xué)的城市水系統(tǒng)“智慧中樞”。

來源 | 中國水利報 作者：湯繼文 李群

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