水库不仅是储水的容器,更是维系生态平衡的枢纽。汛期里,它用钢铁闸门精准调控洪峰,将滚滚激流驯服成平缓碧波;深夜里,水流推动轮机昼夜旋转,将自然之力转化为点亮城乡的万家灯火;待到旱季,它又通过纵横交错的灌溉渠道,将清流源源不断送入干渴的农田,让板结的土地重新泛起青翠。

一、我们为什么要建水库呢?
(1)防洪减灾
水库能够在洪水期拦蓄洪水,削减洪峰流量。当河流上游发生暴雨,水位迅速上涨时,水库可以开启闸门控制下泄流量,避免下游地区因洪水泛滥而遭受损失。以黄河流域为例,众多水库联合调度,有效减轻了黄河洪水对中下游地区的威胁,保障了人民生命财产安全和经济社会的稳定发展。
(2)灌溉保障
灌溉是水库的重要功能之一。在干旱季节,水库可以通过渠道将储存的水输送到农田,满足农作物生长的水分需求。宁夏作为农业省份,灌溉用水需求大,水库的灌溉功能对于保障农业丰收、稳定粮食产量起着关键作用。据统计,通过水库灌溉,宁夏的农田灌溉面积得到了大幅提升,农作物产量也显著增加。
(3)供水保障
水库为城镇和工业生产提供稳定的水源。随着人口增长和城市化进程的加快,居民生活用水和工业用水需求不断增加。供水水库能够储存足够的水量,并通过供水管道将清洁的水输送到千家万户和工厂企业,保障人们的日常生活和工业生产的正常进行。
(4)发电
利用水库水位落差进行水力发电,是一种清洁、可再生的能源生产方式。水力发电不产生温室气体排放,对环境友好。许多大型水库都建有水电站,如三峡水电站,装机容量巨大,为国家电网提供了大量的电能,对优化能源结构、减少对化石能源的依赖具有重要意义。
(5)改善生态环境
水库可以调节局部气候,增加空气湿度,改善周边地区的生态环境。水库周边往往形成独特的湿地生态系统,为众多野生动植物提供了栖息地,有利于生物多样性的保护。此外,合理的水库调度还可以改善下游河道的生态流量,维持河流生态系统的健康。
二、当前水库管理存在哪些困境?
传统的水库安全监测方式主要依靠人工监测与人工巡查,往往存在以下问题:
1.效率低:监测人员需逐个对测点进行测量与记录,耗时久,难以达成实时、高频次的监测。
2.人为因素影响显著:不同监测人员在操作水平、责任心等方面可能存在差别,使得监测结果的准确性与可靠性出现一定程度的波动。
3.受工作环境制约:在恶劣天气或者复杂场地条件下,人工监测工作的开展可能受阻,甚至存在安全风险。并且部分水库地处偏远,基本处于无人监管的状态。
4.监测范围受限:难以对基坑各个部位进行全面、无遗漏的监测。这种监测方式高度依赖人员的经验和判断,巡查员仅是依照既定的计划和路线,检查大坝的表面裂缝、滑坡、水位等问题,可能会遗漏一些细微变化或者异常情况。
5.实时性差:无法立即反映基坑的动态变化,可能出现监测数据滞后于实际情况的现象。
6.成本高:需要投入较多人力成本,从长远看费用相对较高。
7.数据处理繁琐:大量人工记录的数据,其后续的整理和分析工作较为复杂,容易产生错误或者遗漏。
三、水库大坝数字化管理平台
面对上述困境,江苏中盈高科智能信息股份有限公司(以下简称“中盈高科”)充分利用5G、物联网、大数据、云计算、人工智能等现代信息技术,构建水库大坝数字化管理平台,通过库区降雨、水位、视频监控以及大坝变形、地表沉降等传感器的实时监测,实现水库大坝水位及工程信息化管理,保证水库大坝运行安全可控,运行调度科学合理。同时,实现对潜在的安全问题风险早期预警以及对安全事件影响分析和综合研判,全面提高水库雨水情测报和大坝安全风险防控能力和精细化管理水平,创新水库运营管理新模式。

系统架构

在数字化浪潮下,水库管理正迎来智能化升级的新机遇。中盈高科依托前沿技术打造智慧管理平台,让水库运行更安全、调度更精准、决策更科学,为水利现代化注入创新动能,助力构建更高效、更可持续的水利管理体系。