提高中小型水库运行管理水平的技术措施研究
周群
泰安市王家院水库管理服务中心271000
1、中小型水库运行管理中存在的问题
1.1、监测能力薄弱
多数中小型水库的监测体系尚未实现系统化与自动化,对水库核心运行指标的监测仍以人工巡检为主。人工监测不仅耗费大量人力成本,且数据采集频率低、时效性差,难以捕捉水位骤变、渗流异常等突发情况。部分水库虽配备了简易监测设备,但设备型号陈旧、精度不足,加之缺乏定期校准与维护,常出现数据失真现象。此外,监测数据的分析处理多依赖经验判断,缺乏专业软件支撑,无法对水库坝体变形、渗漏发展等趋势进行科学预测,导致安全隐患难以及时发现与处置。
1.2、调度方式落后
中小型水库的调度决策往往依赖管理人员的经验积累,缺乏科学的技术支撑与系统的模型工具。在防洪调度中,由于缺乏精准的水文预报与洪水演进模拟能力,难以根据实时雨情水情制定动态调度方案,容易出现泄洪不及时或过度泄洪的情况,影响防洪效果。在兴利调度方面,未能与灌溉周期、供水需求、生态流量等因素进行智能联动,水资源分配存在盲目性,常造成灌溉高峰期供水不足或非高峰期水资源闲置浪费,降低了水库的水资源利用效率。
1.3、维护技术欠缺
受资金与技术条件限制,中小型水库的工程维护仍以传统人工方式为主,缺乏先进技术与专用设备的支持。对于坝体裂缝、溢洪道冲刷、输水管道锈蚀等常见病害,多采用简单填补、浇筑等粗放式修复方法,未能从材料性能、结构受力等角度进行系统性治理,修复效果短暂且易复发。同时,维护工作缺乏常态化与精细化规划,多在出现明显病害后才被动开展,导致小隐患逐渐演变为大问题,不仅增加了维护成本,还威胁到水库的结构安全。
2、提高中小型水库运行管理水平的关键技术措施
2.1、完善监测技术体系
构建自动化、智能化的监测网络是提升中小型水库监测能力的基础。在水库坝体、溢洪道、输水建筑物等关键部位,合理布设高精度传感器,实时采集水位、降雨量、坝体沉降、渗流量、土壤含水率等数据,传感器选型需适应野外复杂环境,具备抗干扰、耐温湿度变化的性能。利用无线通信技术(如 LoRa、4G/5G)将监测数据实时传输至云端管理平台,平台具备数据存储、自动分析、异常预警等功能,当监测指标超出安全阈值时,可通过短信、平台推送等方式及时通知管理人员。同时,结合视频监控系统对水库周边环境、闸门运行状态进行可视化监测,实现 “数据监测 + 视频监控” 的双重保障,全面掌握水库运行动态。
2.2、优化调度技术方法
运用数字化技术提升调度的科学性与精准性,是中小型水库发挥综合效益的关键。引入水文水动力学耦合模型,整合历史水文数据、实时气象预报信息 对入库流量 洪水过程进行多情景模拟预测,为防洪调度提供量化依据,实现 “预泄腾库、错峰泄洪” 的精 库的简易调度决策支持系统,系统内置灌溉制度、供水定额、生态流量等参数, 同季节的用水需求,自动生成水资源分配方案,辅助管理人员优化放水时间与放水量。此外,对具备条件的水库闸门进行自动化改造,通过远程控制实现闸门启闭的精准操作,提高调度响应速度,减少人为操作误差。
2.3、应用先进维护技术
采用新型材料与技术手段提升工程维护质量,是延长中小型水库使用寿命的重要保障。在坝体防渗处理中推广使用高分子防渗膜、改性沥青等新型材料,结合高压喷射注浆技术形成连续防渗帷幕,有效解决坝体渗漏问题。引入无损检测技术对坝体内部结构进行探测,如利用地质雷达扫描坝体内部空洞、裂缝分布,通过超声波检测输水管道的壁厚与腐蚀程度,精准定位病害位置与范围,为制定针对性维护方案提供技术支撑。建立基于物联网的设备维护管理系统,对闸门启闭机、水泵等机电设备的运行参数进行实时监测,记录设备运行时间、故障次数等信息,通过数据分析预测设备劣化趋势,实现 “按需维护”,避免过度维护或维护不足,降低维护成本。
3、技术措施应用的保障策略
3.1、加大资金投入与技术扶持
建立稳定的资金投入机制,各级政府应将中小型水库技术改造资金纳入财政预算,重点支持监测设备更新、调度系统开发、维护技术升级等项目。鼓励社会资本通过 PPP 模式参与水库管理技术的研发与应用,形成多元化融资渠道。水利部门应组织技术专家团队开展 “一对一” 技术帮扶,针对不同水库的特点推荐适用技术方案,提供设备安装调试、系统操作等现场指导,同时推广技术成熟、成本适宜的 “小型化、本地化” 技术产品,降低中小型水库的技术应用门槛。
3.2、加强人才培养与队伍建设
构建多层次的人才培养体系,针对水库管理人员开展定期培训,内容涵盖监测设备操作、调度系统应用、维护技术规范等实用知识,培训形式可采用 “理论授课 + 实操演练” 相结合的方式,提升培训效果。与水利院校、科研院所合作建立实习基地,定向培养既懂水利工程又掌握信息技术的复合型人才,充实基层管理队伍。建立激励机制,对在技术应用中表现突出的管理人员给予表彰奖励,畅通职业晋升通道,吸引并留住专业人才,为技术措施的长期有效应用提供人力支撑。
3.3、健全管理机制与制度建设
完善技术应用相关的规章制度,制定中小型水库监测数据采集与分析规范、调度操作流程、设备维护技术标准等,明确各环节的工作要求与责任主体,确保技术应用有章可循。建立技术应用效果评估机制,定期对监测系统的稳定性、调度方案的合理性、维护措施的有效性进行评估,根据评估结果及时调整技术应用策略。加强水利、农业、气象等部门的协同联动,建立信息共享机制,实现雨情、水情、用水需求等数据的互通共享,为技术措施的高效应用创造良好环境。
结束语
提高中小型水库运行管理水平是一项长期而艰巨的任务,技术创新是推动其管理升级的核心驱动力。通过完善监测技术体系,可实现水库运行状态的实时感知 优化调度技术方法,能提升水资源利用效率与防洪能力;应用先进维护技术, 可保障工程结构的安 资金保障、人才培养与制度建设,这些技术措施才能真正落地生根,发挥实效。未来,随着智慧水利技术的不 展, 中小型水库运行管理将逐步向 “无人值守、少人值守” 的智能化模式迈进,进一步提升管理效率与安全保障能力,为区域水资源可持续利用和经济社会高质量发展提供坚实的水利支撑。
参考文献
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