為深入掌握黃河流域水災發(fā)生機理,推動智慧防災理念在國家水網(wǎng)建設中的落地實踐,7月18日,河海大學國家水網(wǎng)智慧防災調研團繼續(xù)在湭河水庫開展主題調研,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地考察與系統(tǒng)分析。
調研從災害源頭出發(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,河床泥沙淤積嚴重,部分段落呈現(xiàn)“河高于地”的典型懸河特征,極易在強降雨或水位驟漲時引發(fā)漫溢與沖刷。潼關至韓城一帶地勢狹長,兩側防洪堤年久失修,一旦失守將導致灘區(qū)內澇、農田淹沒、道路中斷等連鎖災情,嚴重威脅沿線居民生命財產安全。

實踐團實地獲取結構數(shù)據(jù) 宋天浩攝
更為嚴峻的是,部分中小水利設施因建設年代久遠,調蓄能力與防洪標準滯后,面對極端氣候疊加態(tài)勢,難以實現(xiàn)有效響應。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)化加以應對。調研團通過實地踏勘與資料比對,進一步強化了對“黃河安瀾”系統(tǒng)性挑戰(zhàn)的認識。

成員測量大壩強度 宋天浩攝
在與水務管理單位的深入交流中,調研團進一步厘清了當前區(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、結構老化、滲漏嚴重、設施落后的共性問題。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,關鍵防洪調度功能難以有效發(fā)揮。
此外,湭河水庫在結構穩(wěn)定性和調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),存在結構侵蝕與局部沉陷風險;金屬啟閉結構普遍銹蝕老化,止水性能衰退,電控系統(tǒng)線路陳舊,導致部分閘門啟閉遲滯甚至失靈,調度可靠性嚴重不足。尤其值得警惕的是,目前啟閉設施仍依賴單一農網(wǎng)供電,缺乏獨立備用電源,關鍵時刻面臨斷電風險,制約防汛應急響應。與此同時,水雨情監(jiān)測系統(tǒng)覆蓋有限,大壩監(jiān)測設施老化、精度下降,遠程調度聯(lián)動難以實現(xiàn);管理用房震后裂縫修復不徹底、設備老舊,嚴重影響工程運行的智能化、系統(tǒng)化水平。在極端氣候與強對流天氣日益頻發(fā)的背景下,這些結構性短板與技術瓶頸相互交織,暴露出現(xiàn)有防災體系應急能力弱、響應滯后、調度受限的現(xiàn)實困境,亟待系統(tǒng)升級與數(shù)字化轉型支撐下的整體改造。

了解閘門螺桿式啟閉機系統(tǒng) 宋天浩攝
針對當前湭河水庫結構穩(wěn)定性不足、泄洪系統(tǒng)能力偏弱、監(jiān)測設備老化等突出問題,實踐團查閱相關文獻資料,結合“智慧防災”理念,提出以技術體系升級推動水利工程現(xiàn)代化。團隊建議重點部署物聯(lián)網(wǎng)傳感網(wǎng)絡,在主壩及邊坡區(qū)域布設滲壓監(jiān)測、裂縫感知與雷達雨量計等終端設備,實現(xiàn)對大壩結構與周邊水情的實時監(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、分鐘預警”,有效提高突發(fā)風險的發(fā)現(xiàn)與響應效率。
在調度層面,團隊主張建設數(shù)字孿生平臺,動態(tài)還原水庫運行與洪水演進過程,嵌入AI模型支撐“預警——預報——預案”聯(lián)動機制。一旦監(jiān)測數(shù)據(jù)異常,系統(tǒng)可自動生成最優(yōu)調度方案,并遠程指令泄洪閘門精準啟閉,真正實現(xiàn)“自動感知-智能研判-精準調控”的閉環(huán)治理。這一方案不僅可為黃河流域復雜水情下的防洪決策提供技術保障,也為國家水網(wǎng)智慧防災體系建設提供可推廣、可復制的路徑樣本。

團隊參觀水庫液壓設備 宋天浩攝
時代呼喚變革,科技引領防線。調研團成員結合所學知識,提出以智慧水利理念為引導,推進黃河流域防災減災體系現(xiàn)代化。通過構建涵蓋遙感監(jiān)測、雷達雨量、地質傳感、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,實現(xiàn)從“災后響應”向“風險預判”轉型。同時,推廣數(shù)字孿生水庫、應急管理平臺建設,實現(xiàn)預報、預警、預案、預演一體化聯(lián)動,推動構建響應及時、調度科學、協(xié)同高效的智慧防災閉環(huán)系統(tǒng),助力黃河流域形成高彈性、高適應力的水安全格局。
洪水無情,治理有道;使命在肩,青年有責。重大工程的背后,永遠離不開人的智慧與擔當。黃河治理的命題不只屬于技術專家和管理者,更需要新時代水利青年的責任認同與實踐作為。作為新時代水利學子,河海青年將繼續(xù)深入一線、問診國脈,以專業(yè)所學回應國家戰(zhàn)略需求,堅定走好防災減災之路,在國家水網(wǎng)的宏圖中書寫青春答卷,于新時代智慧水利建設的藍圖中,寫下屬于青年的時代注腳。