数联千库 智判风险
——安徽小型水库数智防汛实践
□本报记者 王子月 刘欣
一场台风,是对水库防汛能力的一次实战检验。刚刚过去的“七下八上”防汛关键期,正是水库安全度汛最吃劲的阶段。
7月中旬,台风“巴威”给安徽多地带来范围广、强度大的降雨。雨落在哪里、哪座水库涨得最快、哪里需要立即处置,都要尽快从海量数据中找到答案。在这场台风暴雨洪水防御中,一张覆盖安徽全省的数字化防汛网,将分布在江淮大地上的小型水库连接起来,成为确保水库安全运行的重要支撑。
千库入网,实时感知雨水情变化
安徽小型水库数量多、分布广,历来是防汛工作的重点。不少水库位于山区,集雨面积虽然不大,但强降雨汇流快、水库水位变化迅速,仅靠人工巡查和逐级报送,很难同时准确掌握数千座水库的运行状态。
破解这一难题,首先要把分散在山间乡野的小型水库接入监测网络,让每座水库的雨情、水情实时“看得见”。
2019年,安徽全面启动小型水库雨水情自动测报系统建设,在全国率先实现小型水库雨水情自动测报全覆盖。目前,安徽省水库安全运行监测平台已接入5218座水库雨水情监测数据。雨下了多少、库水位多高、水位上涨多快,均由自动测报设施持续采集,数千座水库的实时变化汇入同一平台。
“过去,基层更多依靠人工观测和逐级报送掌握情况。现在,通过自动测报设施,水库雨情、水情的变化能够更快传到平台。”安徽省水利厅运行管理处副处长王辉说。
为了让分散的数据传得回、汇得快,安徽搭建了小型水库数据集总接收体系,最大处理能力超过每秒1万条,信息处理时间不超过3分钟,雨水情监测数据可在5分钟内到达省水情中心,15分钟内到达水利部信息中心。防御台风“巴威”暴雨洪水期间,平台累计接收雨水情数据202万条。值守人员不必再逐库打电话询问,哪座水库水位“抬头”、哪条曲线上升加快,可在屏幕上连续追踪。小型水库雨水情由“看不全、报得慢”转为实时在线。
数据诊断,动态研判大坝安全性态
雨水情监测反映洪水来势,大坝安全监测则关注工程能否经受住洪水考验。不少小型水库位置偏远,基层技术力量相对有限,渗压、渗流量和坝体变形等细微异常,仅靠肉眼巡查难以及时识别,数字监测由此成为人工巡坝的重要补充。
多年来,安徽有序建设1492座小型水库大坝安全监测设施。如今,安徽省水库安全运行监测平台已接入超1万处监测点,汇聚监测数据超1亿条。布设在坝体及周边的监测设施持续采集有关数据,如同感知大坝状态的“神经末梢”,时刻监测大坝安全状态。
在此基础上,安徽进一步构建由数据驱动的大坝安全性态分析体系,根据监测数据的连续变化动态生成预警指标,形成度汛风险智能提示。防御台风“巴威”暴雨洪水期间,平台通过安全性态分析发现8座水库坝下渗压数据偏高。经现场排查,工作人员发现坝下排水棱体存在渗漏明流,相关部门提前开展洪水预泄,为保障水库安全运行提供支撑。
这种风险识别并非个例,2023年以来,平台安全提示先后帮助发现10座水库局部渗漏、5座水库存在白蚁侵害,安徽省水利厅及时组织专业队伍,运用瞬变电磁、高密度电法、探地雷达等技术逐库探测,为查明隐患位置、及时处置提供依据,成功解决相关险情。
如今,屏幕上的每一处数据异常提示,已成为大坝安全信号指示灯,为确保水库安全持续护航。
风险变色,快速锁定重点水库
仅仅把上千座小型水库数据集中到屏幕上还不够,对水库管理人员来说,更重要的是能够迅速知道哪座水库运行正常、哪座需要重点关注、哪座必须立即处置。
安徽创新建立水库安全码动态赋码机制,将多源监测数据与巡查检查、安全鉴定、问题处置和在建工程进展等业务信息同步耦合,通过红、黄、绿三色码反映水库安全状态,让风险从数千座水库中迅速“浮出来”。
“安全码主要从工程管理和信息监测两个维度综合研判水库运行状态。”王辉介绍,黄码提示存在需要关注和处理的风险,红码意味着相关问题需要及时处置。
在台风“巴威”影响期间,高峰时安徽共有1026座水库出现黄码、20座水库出现红码,其中6座水库受强降雨和水位大幅度上涨影响,绿码直接转为红码。水库安全码的转变直观反映出各个水库的安全状态,安全码颜色一旦发生变化,管理人员便可追溯触发原因,锁定重点水库。
“强降雨过程中,不能只看水位有没有达到某个阈值,还要看雨下得有多急、水位涨得有多快。”王辉说。安徽创新提出了基于雨强和水位上升速度的预警方法,动态筛选集雨范围内雨势较大、水位快速上涨的水库,并及时触发预警。
这一预警方法与水库安全码动态赋码机制相互补充——安全码综合反映水库当前的安全状态,雨强和水位上升速度预警则紧盯暴雨过程中风险的发展趋势。二者叠加,让防汛人员既能发现已经显现的安全问题,也能提前关注尚未超限但水位上涨明显加快的水库。
台风“巴威”防御期间,平台通过这一预警机制,成功识别出150座1小时库水位涨幅超过50厘米的水库,并向相关责任人发送预警短信1433条。预警提示信息发出后,水库安全度汛专班协同调度,及时开展水库下泄,动态清零红码水库,有效降低了黄码水库数量,成功处置风险水库。
眼下,全国仍处于主汛期,强降雨和台风防御工作不能松懈。面对可能接续而来的风雨考验,依托安徽省水库安全运行监测平台,防汛人员能够更早发现风险、更快锁定重点、更有依据开展水库调度,安徽小型水库安全度汛由此多了主动和底气。
作者:王子月 刘欣
责任编辑:王瑜
