一座“老字号”水利枢纽的黄河安澜“新答卷” ——数字赋能三门峡水利枢纽高质量发展记
一孔闸门的启闭,如何从“扛着仪器跑遍坝体”变成“指尖轻点屏幕”?
一场调水调沙,何以让“算盘打到深夜的经验推演”升级为“20分钟完成的数字预演”?
一段大坝的安全守护,怎样从“人工巡检靠脚量”进阶为“数据预警全天候”?
答案,藏在三门峡水利枢纽“十四五”期间的数字化转型里。作为“万里黄河第一坝”,这座运行60余年的“老字号”枢纽,以现代化水库运行管理矩阵平台为抓手,书写着“让黄河成为造福人民的幸福河”的基层实践。
建链:给大坝装上数字“中枢”
“以前调水调沙,忙起来都是连轴转,没白没黑。现在人工校对方案数据,然后通过平台智能操控,工作效率和操作安全性能提升的可不是一点半点。”在三门峡水利枢纽水工中心值班室,黄委首席技师、黄河工匠、闸门运行工张新超指着闸门集控系统屏幕上跳动的数据,想起以往的场景仍历历在目,那时,黄河水沙的不确定性,让每一次调度都像“走钢丝”。
一切改变,始于三门峡水利枢纽现代化水库运行管理矩阵的搭建——从“0”到“1”建链,核心是给大坝装个“会思考的大脑”。
泥沙淤积曾是长期困扰三门峡水库的“老大难”。在推动矩阵平台建设过程中,三门峡水利枢纽研发基于一维二维水沙动力学模型进行实时冲淤计算,以及二维三维实时可视化场景于一体的冲淤分析系统,突破传统单一尺度模拟局限,实现调水调沙方案和泥沙冲淤过程的仿真预演,并具备潼关高程分析和古贤水库作用影响分析功能,为黄河水沙联合调度提供技术支撑。
张新超熟练地在操作盘上输入指令,系统预演中3号底孔闸门缓缓升起。“现在,20分钟完成全流程模拟。开闸门,数据比经验靠谱。这‘数字中枢’不是简单换工具,是把60多年的治水经验变成了能复制、能优化的算法,闸门也没卡过一次壳。”
数字化手段让黄河水沙调控从“经验试错”迈入“数字预演”时代,这正是黄河流域生态保护和高质量发展重大国家战略在基层的生动实践。
补链:让监测织密立体防线
“嘀——”运管中心警报突然响起,
某编号坝段扬压力数值亮起橙色预警,水工中心工程师张民强迅速调出大坝BIM模型,隐患位置被精准标注。
补链,就是补上“看不见、反应慢”的短板。
“放在2021年,人工巡查完各个监测点得4小时,现在系统5分钟就能定位‘病灶’。”张民强说,“十四五”期间,三门峡水利枢纽建设的一体化监测网让隐患点无所遁形,“以前汛期全员驻坝,现在系统自动给出‘体检报告’,我们能把更多的精力放在精准处置上。”
更关键的是“数字哨兵”的升级。在大坝安全监测系统升级改造后,BIM模型上的观测点由原来的171个增加到了354个,变形量、环境量、渗流量等检测数据实现分钟级更新。“2025年有次扬压力预警,系统5分钟定位某编号坝段隐患,然后我们根据应急预案,两小时就处置完了。”张民强介绍。
如今三门峡水利枢纽设备完好率持续保持在100%,误报率降到1.2%,“数字哨兵”24小时值守,让这座运行60余年的大坝有了“健康监测档案”,为黄河防洪安全筑牢技术屏障。
延链:用系统延伸管控触角
“以前开闸门,得一人守一孔,对讲机喊着同步,差个几秒就可能出问题。”张民强指着中控室的闸门集控系统大屏,上面各个闸门的运行参数实时跳动,“现在不一样了,点一下‘联动启闭’,9个孔洞闸门能做到远程操控,效率提升了10倍不止。”
这是“十四五”期间三门峡水利枢纽“延链”的关键一步——把单一闸门的手动操作,延伸为全坝闸门的智能集控。
就在前不久,黄河发生2025年第1号洪水,三门峡水利枢纽通过集控系统远程操控,从任务接收到所有泄洪闸门开启,比2021年人工操作缩短近20分钟。“别小看这20分钟,关键时刻能过流上百万立方米洪水,可以给黄河防洪控制运用腾出至关重要的时间。”张民强说。
大坝安全检测系统的屏幕上,各项检测数据参数平稳运行,三门峡大坝通过这个系统,把“管控链条”从坝体表面延伸到了内部深处,相当于是给大坝植入了一个自动“听诊器”,能实时监测地下水的压力变化。以前只能监测坝体位移,现在能“听”到坝基的动静,哪怕是毫米的异常变形,系统都能捕捉到,把“被动应对”延伸到了“主动预防”。
如今,闸门集控与大坝安全监测等多个系统,在矩阵平台内实现了相互支撑——当监测系统发现坝体有异常时,集控系统会自动提示;当集控系统开启泄洪时,监测系统会重点关注坝体承受的水力荷载所带来的影响……“以前的系统是‘各干各的’,现在是‘手拉手’干活,整个枢纽的管控能力一下子提上来了!”生产计划部工程师魏乘蛟介绍。
“十四五”期间,三门峡水利枢纽的数字转型实践远远不止这些,但带来的答案最终都落到了“人”身上:下游百姓不用再担心汛期漫堤,治黄人不用再靠“人海战术”防御风险,沿岸农户不用再愁干旱缺水……
“你看这黄河水,以前是‘怕它涨、怕它落’,现在靠数字能‘管它涨、管它落’。”站在中流砥柱旁,张新超望着奔涌的河水,“工具在变,技术在变,但咱水利人守着黄河安澜的心思,几千年一直没变过。”
从“经验治水”到“一屏全控”,从“表面巡查”到“深层监测”,三门峡水利枢纽的数字化变革,不仅让这座“老字号”大坝焕发新生,更在黄河流域生态保护和高质量发展中写下最生动的基层注脚——数字赋能的,从来不是冰冷的设备,而是守护大河安澜、惠及万千百姓的治黄初心。