為深入掌握黃河流域水災(zāi)發(fā)生機(jī)理，推動(dòng)智慧防災(zāi)理念在國家水網(wǎng)建設(shè)中的落地實(shí)踐，7月18日，河海大學(xué)國家水網(wǎng)智慧防災(zāi)調(diào)研團(tuán)繼續(xù)在湭河水庫開展主題調(diào)研，圍繞黃河沿岸水患成因、水利工程薄弱環(huán)節(jié)及未來數(shù)字化改造路徑展開實(shí)地考察與系統(tǒng)分析。
調(diào)研從災(zāi)害源頭出發(fā)，聚焦黃河流域中游的陜西段。在這片水系密布、地勢起伏的區(qū)域，水災(zāi)隱患積重難返。湭河、渭河等支流常年受汛期洪峰沖擊，河床泥沙淤積嚴(yán)重，部分段落呈現(xiàn)“河高于地”的典型懸河特征，極易在強(qiáng)降雨或水位驟漲時(shí)引發(fā)漫溢與沖刷。潼關(guān)至韓城一帶地勢狹長，兩側(cè)防洪堤年久失修，一旦失守將導(dǎo)致灘區(qū)內(nèi)澇、農(nóng)田淹沒、道路中斷等連鎖災(zāi)情，嚴(yán)重威脅沿線居民生命財(cái)產(chǎn)安全。
實(shí)踐團(tuán)實(shí)地獲取結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù) 宋天浩攝
更為嚴(yán)峻的是，部分中小水利設(shè)施因建設(shè)年代久遠(yuǎn)，調(diào)蓄能力與防洪標(biāo)準(zhǔn)滯后，面對極端氣候疊加態(tài)勢，難以實(shí)現(xiàn)有效響應(yīng)。支流“頂托”主河、行洪通道不暢等問題，已成為黃河陜西段水患頻發(fā)的主要誘因，亟待通過系統(tǒng)排查與工程優(yōu)化加以應(yīng)對。調(diào)研團(tuán)通過實(shí)地踏勘與資料比對，進(jìn)一步強(qiáng)化了對“黃河安瀾”系統(tǒng)性挑戰(zhàn)的認(rèn)識。
成員測量大壩強(qiáng)度 宋天浩攝
在與水務(wù)管理單位的深入交流中，調(diào)研團(tuán)進(jìn)一步厘清了當(dāng)前區(qū)域水利工程體系中存在的多重短板，深入理解了黃河流域泛濫與決堤背后的工程性根源。當(dāng)前，湭河水庫等黃河支流水利樞紐廣泛存在抗震能力不足、結(jié)構(gòu)老化、滲漏嚴(yán)重、設(shè)施落后的共性問題。其中，大壩上下游邊坡偏陡，長期處于不穩(wěn)定狀態(tài)，2021年汛期暴雨期間局部壩段大面積沖刷坍塌，已暴露出堤防整體穩(wěn)定性不足的隱患。洪水期間，大壩下游壩坡及公路安全受到直接威脅，關(guān)鍵防洪調(diào)度功能難以有效發(fā)揮。
此外，湭河水庫在結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和調(diào)度能力方面暴露出多重隱患。右岸及右堤多處泄水系統(tǒng)老化，滲漏通道長期失穩(wěn)，存在結(jié)構(gòu)侵蝕與局部沉陷風(fēng)險(xiǎn)；金屬啟閉結(jié)構(gòu)普遍銹蝕老化，止水性能衰退，電控系統(tǒng)線路陳舊，導(dǎo)致部分閘門啟閉遲滯甚至失靈，調(diào)度可靠性嚴(yán)重不足。尤其值得警惕的是，目前啟閉設(shè)施仍依賴單一農(nóng)網(wǎng)供電，缺乏獨(dú)立備用電源，關(guān)鍵時(shí)刻面臨斷電風(fēng)險(xiǎn)，制約防汛應(yīng)急響應(yīng)。與此同時(shí)，水雨情監(jiān)測系統(tǒng)覆蓋有限，大壩監(jiān)測設(shè)施老化、精度下降，遠(yuǎn)程調(diào)度聯(lián)動(dòng)難以實(shí)現(xiàn)；管理用房震后裂縫修復(fù)不徹底、設(shè)備老舊，嚴(yán)重影響工程運(yùn)行的智能化、系統(tǒng)化水平。在極端氣候與強(qiáng)對流天氣日益頻發(fā)的背景下，這些結(jié)構(gòu)性短板與技術(shù)瓶頸相互交織，暴露出現(xiàn)有防災(zāi)體系應(yīng)急能力弱、響應(yīng)滯后、調(diào)度受限的現(xiàn)實(shí)困境，亟待系統(tǒng)升級與數(shù)字化轉(zhuǎn)型支撐下的整體改造。
了解閘門螺桿式啟閉機(jī)系統(tǒng) 宋天浩攝
針對當(dāng)前湭河水庫結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性不足、泄洪系統(tǒng)能力偏弱、監(jiān)測設(shè)備老化等突出問題，實(shí)踐團(tuán)查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，結(jié)合“智慧防災(zāi)”理念，提出以技術(shù)體系升級推動(dòng)水利工程現(xiàn)代化。團(tuán)隊(duì)建議重點(diǎn)部署物聯(lián)網(wǎng)傳感網(wǎng)絡(luò)，在主壩及邊坡區(qū)域布設(shè)滲壓監(jiān)測、裂縫感知與雷達(dá)雨量計(jì)等終端設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對大壩結(jié)構(gòu)與周邊水情的實(shí)時(shí)監(jiān)測。借助5G與北斗系統(tǒng)支撐下的高頻數(shù)據(jù)回傳，確保工程狀態(tài)“秒級感知、分鐘預(yù)警”，有效提高突發(fā)風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)現(xiàn)與響應(yīng)效率。
在調(diào)度層面，團(tuán)隊(duì)主張建設(shè)數(shù)字孿生平臺，動(dòng)態(tài)還原水庫運(yùn)行與洪水演進(jìn)過程，嵌入AI模型支撐“預(yù)警——預(yù)報(bào)——預(yù)案”聯(lián)動(dòng)機(jī)制。一旦監(jiān)測數(shù)據(jù)異常，系統(tǒng)可自動(dòng)生成最優(yōu)調(diào)度方案，并遠(yuǎn)程指令泄洪閘門精準(zhǔn)啟閉，真正實(shí)現(xiàn)“自動(dòng)感知-智能研判-精準(zhǔn)調(diào)控”的閉環(huán)治理。這一方案不僅可為黃河流域復(fù)雜水情下的防洪決策提供技術(shù)保障，也為國家水網(wǎng)智慧防災(zāi)體系建設(shè)提供可推廣、可復(fù)制的路徑樣本。
團(tuán)隊(duì)參觀水庫液壓設(shè)備 宋天浩攝
時(shí)代呼喚變革，科技引領(lǐng)防線。調(diào)研團(tuán)成員結(jié)合所學(xué)知識，提出以智慧水利理念為引導(dǎo)，推進(jìn)黃河流域防災(zāi)減災(zāi)體系現(xiàn)代化。通過構(gòu)建涵蓋遙感監(jiān)測、雷達(dá)雨量、地質(zhì)傳感、無人巡查等多源融合的感知體系，輔以水文模型與AI算法聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)從“災(zāi)后響應(yīng)”向“風(fēng)險(xiǎn)預(yù)判”轉(zhuǎn)型。同時(shí)，推廣數(shù)字孿生水庫、應(yīng)急管理平臺建設(shè)，實(shí)現(xiàn)預(yù)報(bào)、預(yù)警、預(yù)案、預(yù)演一體化聯(lián)動(dòng)，推動(dòng)構(gòu)建響應(yīng)及時(shí)、調(diào)度科學(xué)、協(xié)同高效的智慧防災(zāi)閉環(huán)系統(tǒng)，助力黃河流域形成高彈性、高適應(yīng)力的水安全格局。
洪水無情，治理有道；使命在肩，青年有責(zé)。重大工程的背后，永遠(yuǎn)離不開人的智慧與擔(dān)當(dāng)。黃河治理的命題不只屬于技術(shù)專家和管理者，更需要新時(shí)代水利青年的責(zé)任認(rèn)同與實(shí)踐作為。作為新時(shí)代水利學(xué)子，河海青年將繼續(xù)深入一線、問診國脈，以專業(yè)所學(xué)回應(yīng)國家戰(zhàn)略需求，堅(jiān)定走好防災(zāi)減災(zāi)之路，在國家水網(wǎng)的宏圖中書寫青春答卷，于新時(shí)代智慧水利建設(shè)的藍(lán)圖中，寫下屬于青年的時(shí)代注腳。
