库上云端 水链万物 一座水库的智慧重生

摘要 4月的太河水库清风拂面、水色清朗。在水库综合调度中心中央控制大屏上,水位曲线如心电图般律动,32个坝体位移点、85处渗压自动监测站数据实时回传。

2025年7月,淄博市太河水库管理中心人员在综合调度中心,依托信息化管理系统密切监测水情、工情。

2025年8月,太河水库西溢洪道提闸放水。

谷雨至,春意浓。4月的太河水库清风拂面、水色清朗。在水库综合调度中心中央控制大屏上,水位曲线如心电图般律动,32个坝体位移点、85处渗压自动监测站数据实时回传。面对来自潍坊峡山水库的考察团,水库综合调度中心技术负责人李明天轻点屏幕:“以前,测一次大坝变形要6个人干半个月,现在全天候自动监测,异常秒级报警。”

话音未落,系统提示一条渗压数据波动——值班员立即调取周边视频,确认为设备短暂干扰后解除警报。这场高效精准的“云上巡检”,正是太河水库智慧重生的日常缩影。

智能监测让老水库焕发新生机

太河水库建成于1960年,是一座运行超过60年的“老工程”。过去,保障大坝安全靠的是“人盯人防”:每年4次大坝变形监测,需6名技术人员扛着经纬仪、水准仪,在32个观测点间徒步作业近两周;渗压监测每周一次,靠人工抄录数据,误差难避、时效滞后。“遇上雨雪天,山路泥泞,测量更是难上加难。”老职工张建国回忆。他指着调度中心墙上一张泛黄的老照片——6名职工背着仪器在陡坡上艰难前行,“那是1987年的一次汛后复测,整整干了18天。”

如今,这一切被彻底改写。走进大坝安全监测系统控制室,屏幕上32个GNSS位移监测点三维坐标实时更新,精度达毫米级;85处渗压自动监测站每10分钟回传一次数据。“系统一旦发现位移超限或渗压异常,会自动触发三级预警,并推送至责任人手机。”李明天介绍说。2025年汛期,系统曾提前3小时预警一处坝肩渗流异常,管理人员迅速排查,排除了潜在险情。

效率提升不止于安全监测。在水质管理方面,上下游两座自动监测站可实时分析28项指标,数据同步至市生态环境局平台。“以前,水质检测靠送样,最快也要两天出结果。现在浊度、氨氮等关键指标秒级响应,一旦上游有污染,我们能立即启动应急预案。”淄博市太河水库管理中心防汛科科长焦玉梁说。

更令人称道的是巡检方式的变革。过去,库区120公里岸线巡查全靠人力,每月仅能覆盖一遍;如今,20台高清摄像头配合无人机每周自动巡航两次,AI识别垂钓、露营、排污等行为,准确率达92%。“去年,劝阻违规行为1.2万起,其中80%由系统自动发现。”焦玉梁补充道。库区水文站也实现了无人值守,降雨量、蒸发量、入库流量等数据自动采集上传,彻底告别“手抄本时代”。

从“半月一测”到“秒级响应”,变的不只是技术,更是管理逻辑。当人力从重复劳动中解放,水库管理者得以将更多精力聚焦于风险研判与科学决策——这正是智慧水利的核心价值。

自研算法打造全国样本

信息化建设初期,太河水库也曾面临“建而不用”的窘境:多个自动化系统各自为战,数据孤岛林立,承建商提供的通用软件难以适配本地复杂地形与洪水特性。“我们意识到,照搬不行,必须走自主创新之路。”淄博市太河水库管理中心主任吕丕家坦言。

2021年,一支由水利工程师、程序员组成的12人算法攻关团队成立。他们没有现成经验可循,只能一头扎进历史数据——整编处理降雨、水位、流量等基础数据20余万组,复盘台风“温比亚”“利奇马”等引起的30余场典型洪水过程。历时3年,团队融合传统水文模型与本地经验,创新构建“降雨—产流—汇流—演进”全过程预报模型,并叠加“总量—洪峰—过程—调度”决策链条,形成专属算法内核。

更难得的是,这一创新获得本土上市企业智洋创新的无偿支持。“作为淄博企业,我们愿为家乡水利数字化贡献力量。”智洋创新技术负责人表示。双方联合开发B/S架构综合调度平台,集成雨情水情、大坝安全、水质监测等九大模块,实现“一屏统管”。系统先后经历三次重大升级:2022年,优化洪水预演功能;2023年,接入气象卫星网格预报;2024年,新增AI辅助调度建议。“每次升级都源于一线反馈,比如2024年台风‘格美’来袭时,系统预演方案帮助削减洪峰84.62%,之后我们就强化了极端天气应对模块。”李明天说。

整个合作过程中,智洋创新未收取任何软件开发费用,仅以硬件成本价提供设备。“我们看重的是打造一个可复制的行业样板。”企业负责人坦言。正因如此,系统设计格外注重开放性与兼容性,所有接口标准公开,便于未来接入市级水务平台。2025年,该项目入选山东省数字水利优秀案例,并作为典型在全省现代化水库运行管理矩阵建设推进会上展示。目前,已有济南、临沂等地水库前来对接技术方案。

没有“拿来主义”,只有“量体裁衣”。太河水库的突围证明,智慧水利不是买设备堆系统,而是以问题为导向,用算法把数据转化为生产力。政企携手、不计短期回报的合作模式,更彰显了淄博企业的责任担当。

一库清水赋能高质量发展

智慧系统的最终落脚点,是服务民生与发展。2025年,太河水库迎来建库以来最严峻考验:全年降雨1224毫米,偏多60%;来水3.96亿立方米,相当于3个库容;最大洪峰721立方米/秒,超下游河道防洪标准。“通过‘四预’系统精准调度,下泄流量始终控制在120立方米/秒以内,削峰率达83.36%。”焦玉梁说。

削峰之外,更见精细。系统以“小流量、早预泄、长时间、勤调节”为原则,将超量洪水转化为“细水长流”。全年调洪放水102天,既确保防洪安全,又最大限度蓄水保供。仅2025年,“引太入张”工程就向张店、淄川、临淄供水4600万吨,保障了140余万城乡居民用水。“水质稳定达Ⅰ类,是全省55个重要水源地中最好的。”焦玉梁补充道。

管理效能还延伸至库区治理。依托全域180个视频监控点、20公里半径无人机巡航及自动警示卡口,水源地保护实现“人防+技防”结合。2025年劝离垂钓、露营等违规人员万余人次,水质除汛期短时浊度升高外,全年保持Ⅰ类标准。

经济效益同样显著。通过优化调度,2025年水库发电量同比增加12%,灌溉供水保障率提升至98%,支撑下游农业稳产增收。更深远的影响在于制度创新——太河水库率先建立“数字孪生档案”,将工程全生命周期数据归集,为未来大修、除险加固提供精准依据支撑。“过去,修坝靠图纸和记忆,现在点开模型,钢筋位置、混凝土标号一目了然。”李明天说。

这座老水库,正从单一水源地转型为城市水系统的“智慧中枢”。从防洪保安到供水保障,从水质守护到资源优化,太河水库的智慧转型,生动诠释了“水利工程为人民”的初心。

眼下,太河水库正深度融入淄博市“智慧水务一张网”建设,其数据接口已预留对接城市供水、污水处理和生态补水系统。未来,当市民拧开水龙头,背后或许正是太河水库的算法在实时计算最优配水路径;当暴雨来袭,调度指令将基于数字孪生模型提前生成。这座运行60余年的老水库,不再只是蓄水的“大水缸”,而是蜕变为感知敏锐、反应迅捷、决策科学的城市水系统“智慧中枢”,以数据流激活水资源的生命力。

走出调度中心,春日阳光洒在波光粼粼的库区水面上,静谧而坚实。这座老水库,正以云端之智、万物之联,在新时代奔涌不息。

编辑:王蓓蓓

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