筑牢安全坝 绘就生态画 激活智能芯
——明珠集团推进安全生态智能三门峡水库大坝建设记
筑牢安全坝 绘就生态画 激活智能芯——明珠集团推进安全生态智能三门峡水库大坝建设记
在黄河中游晋陕豫三省交界的峡谷间,一座长713米、高106米的混凝土重力坝巍然矗立,如巨神扼守咽喉,这便是被誉为“万里黄河第一坝”的三门峡水利枢纽工程。
如今,这座承载着中华民族治水兴邦梦想的“国之重器”,正以“安全为基、生态为魂、智能为翼”的全新姿态,向新时代交出一份集安全保障、生态修复、智能管控于一体的现代化治水答卷。
安全大坝:六十余年坚守
黄河宁,天下平。作为黄河干流第一座大型水利枢纽工程,三门峡水利枢纽工程自建成之日起,始终肩负着守护下游安澜的使命,以实际行动践行“人民至上、生命至上”的庄严承诺。
走进亮如白昼的枢纽廊道,两侧整齐排列的监测设备引人注目。“这些看似普通的仪器,是大坝安全的‘侦察兵’。”现场工作人员介绍,“自20世纪90年代起,枢纽监测逐步实现自动化,并历经多次升级。2024年系统迎来全面升级,从传感器、采集单元到信息化管理软件均实现更新,进一步夯实了大坝安全基础。”
截至目前,大坝坝体、廊道及两岸山体等关键部位共布设354个监测点,覆盖水平位移、沉降、渗压等核心指标,实现每日定时自动采集,测量精度达毫米级。
这一成果得益于三门峡水利枢纽工程持续推进大坝安全监测系统升级改造。为全面提高运行管理水平,自2024年起,三门峡明珠集团对安全监测系统进行升级,其中智能监测技术的成功应用,为大坝表面变形装上了“智慧天眼”。
工作人员指向左岸全自动观测房内的“测量机器人”介绍:“这套系统通过高精度测量技术与智能控制手段,集自动目标识别、照准、测量、记录于一体,依托远程控制模块与工业级通信网络,实现了监测流程全自动化。”
如今,三门峡大坝安全监测系统已实现对枢纽左右岸、坝体及各层廊道的全域感知,关键部位具备冗余校验能力。无论是日常运行中的细微形变,还是极端工况下的突发位移,均能被实时感知、精确记录,为枢纽安全运行提供坚实保障。
除了监测系统的升级,枢纽近年来还实施了闸门集控建设、各类闸门大修、过流建筑物抗磨处理、防汛设备设施更新改造等多个项目,显著提高了工程健康水平与防汛设备可靠性,进一步巩固了大坝安全与防洪能力。
“报告指挥部,上游来水流量持续上涨,预计5小时后达到8000立方米每秒!”
2021年,黄河遭遇罕见秋汛,三门峡水利枢纽工程立即启动防汛Ⅲ级应急响应。调度团队按照黄委调度指令,依托指挥调度决策系统,迅速推演并制订方案:开启8个泄流孔洞,与小浪底水库保持同步下泄运用。
“这次秋汛,我们累计拦蓄洪水2.74亿立方米,配合小浪底水库控制下游花园口水文站洪峰流量不超5000立方米每秒,削峰率达58%,确保了小浪底水库、河道行洪和下游滩区安全。”参与此次调度的水库调度部工程师娄书建回忆,“放在以前,这样的调度方案需要组织多个部门开会研讨,至少花费2小时;现在通过指挥调度决策系统,15分钟就能完成数据汇总、方案推演和指令下达,效率大幅提升。”
高效处置的背后是常态化的应急准备。枢纽建立“日常巡检+专项检查+应急演练”机制,通过月检查、周巡查、日排查实现全覆盖管理;每年汛前开展实战化演练,模拟洪峰过境、设备故障等场景,锤炼队伍应急能力。
57岁的黄委首席技师张新超在巡检岗位坚守了39年。“父亲是第一代建设者,他常强调闸门安全关系黄河安澜。”张新超手持巡检终端,逐点检查设备,“智能设备虽保障了巡检完整性,但老师傅的经验仍不可替代--通过声音判断机械状态,用手触摸感知螺栓松动,这些细节关乎安全。”
生态大坝:从工程治水到生态护河
站在坝顶远眺,库区碧波万顷,两岸绿树葱茏,白鹭灰鹤翩跹起舞。这幅生态画卷,很难让人联想到昔日泥沙淤积的黄河河段。
随着“绿水青山就是金山银山”理念深入人心,三门峡水利枢纽工程锚定生态修复与库区涵养,推动从工程治水向生态护河转型。
2025年7月,黄河调水调沙“接力赛”在此启动。三门峡水利枢纽工程与万家寨、小浪底水库协同联动,依托数字孪生系统实现精准调度:指挥中心内,调度员轻点鼠标远程控闸,精准控制出库流量;坝区上空,无人机巡检护坡,自动化系统监测坝体。经102小时连续奋战,成功为小浪底水库补水4.75亿立方米,助力排沙1.6亿吨,创同期新高。
自2002年黄河调水调沙实践以来,三门峡水库充分发挥承上启下作用,助力下游河道最小过流能力从2002年的不足1800立方米每秒提升至5000立方米每秒左右,过洪能力显著提升。
库区生态同步改善。每年汛期,清污作业24小时不间断。2025年累计清污111天,清理漂浮物约6万吨。针对上游污物问题,枢纽研发“拦、排、抓、推、捞”立体清污体系,通过全流程管控避免污染物下泄,相关技术于2014年获黄委科技进步一等奖。
每年11月至次年6月,生态补水持续滋养圣天湖、天鹅湖等湿地,形成鸟类栖息天堂。“水库通过生态补水为白天鹅创造适宜栖息地,实现防凌安全与生态保护双赢。”水库调度部主任王海军说。通过调蓄与统一调度,枢纽还在库区形成100余平方公里湿地,吸引大天鹅、丹顶鹤等珍禽越冬,使三门峡荣获“天鹅之城”美誉。
智能大坝:开启“智慧治水”新时代
走进智慧调度中心,巨大的电子屏实时滚动水位、流量、泥沙等数据,数字孪生模型清晰呈现枢纽全貌。操作人员轻点鼠标,即可通过闸门集控系统远程精准操控泄洪闸门,响应延迟控制在秒级。这是枢纽历时3年打造的“智慧三门峡”平台,融合物联网、大数据、人工智能等技术,推动调度从“经验型”向“智能型”蜕变。
“数字孪生平台如同枢纽的‘虚拟孪生体’。”生产计划部副经理禹洪海介绍,平台基于高精度地形数据构建全场景模型,闸门运行状态同步融入,点击图标即可查看实时数据。平台还具备模拟推演功能,可针对暴雨、洪水等情景预演调度方案,提升决策科学性。
“以往调度靠经验,如今平台让一切简化。”水工中心工作人员表示。平台整合多源监测数据,构建洪水预报、水资源调度等智能模型,预报精度超95%,可提前72小时预判洪峰。2025年9月,平台提前48小时准确预报潼关站洪水,为调度争取了宝贵时间。
在安全保障方面,平台构建大坝安全监测预警模型,实现风险早发现早处理。闸门集控系统搭载智能诊断模块,实时监测启闭机运行数据,异常波动即时预警。“以往故障事后才发现,如今可提前维修,故障率显著下降。”三门峡发电公司副总经理李远军说。
六十余载,风雨兼程。从“万里黄河第一坝”到“安全、生态、智能”三位一体的现代化枢纽,三门峡水利枢纽工程始终与黄河共生共荣,与时代同频共振。这座矗立在母亲河上的功勋工程,不仅见证了中国水利事业的崛起,更彰显了中华民族治水兴邦的坚定信念与不懈追求。