在水利部的堅強領導下,珠江水利委員會認真貫徹落實習近平總書記“節水優先、空間均衡、系統治理、兩手發力”治水思路和關于新質生產力重要論述,按照“需求牽引、應用至上、數字賦能、提升能力”的工作要求,在水旱災害防御、工程建設與管理、水文現代化等領域強化科技成果推廣轉化,形成了“天空地水工”協同作戰、立體護航的監測感知體系,為數字孿生水利和珠江流域高質量發展提供強勁支撐動力。 衛星遙感:流域監測的“天空之眼” 衛星遙感是“天基”監測感知的主要路徑。珠江委與中國資源衛星中心長期合作,構建了珠江流域遙感影像接收、預處理、信息分析、服務發布、分發共享的衛星遙感應用技術體系,在雨水情監測、河口咸潮監測、病險水庫汛期空庫運行監管、重要飲用水水源地遙感監測等方面發揮了重要的支撐作用。2019年以來,已利用衛星遙感技術開展3次珠江流域河湖庫水域岸線調查,覆蓋3767條河流、20個湖泊、653座水庫,形成珠江流域河湖庫本底圖斑20余萬個,持續為流域河湖管理工作提供技術支撐。2024年,探索利用遙感技術,對24座病險水庫除險加固空庫運行及施工進度、10余座水庫庫容及壩區侵占進行監管,為流域水利工程建設管理提供技術支撐。 空基雷達:水利巡測的“空中之網” 無人機、高塔等設施設備搭載激光雷達、測雨雷達等監測儀器,共同組成中小尺度區域空中動態監測感知網絡。珠江委通過研發無人機載激光雷達、長距離中繼站、無人組網集群測量系統和AI模型庫,有效解決了傳統無人機續航時間與作業范圍有限的痛點,實現長距離測繪、自主控制和異物自動識別,推動水庫管理從“人防”到“技防+智防”變革。2024年,大藤峽水利樞紐工程3臺水利測雨雷達比原計劃提前半年實現組網運用;與此同時,移動式、小型化的水利測雨雷達研發也取得突破性進展,通過與固定式水利測雨雷達快速組網實現探測補盲,擴大降雨探測范圍,助力雨水情預測“關口前移”。 地基設施:關鍵區域的“感知焦點” 雨量站、蒸發站、地下水站、土壤墑情站、視頻監測站等地面監測設施設備,能夠實現對關鍵區域點位雨情、蒸發、地下水位、墑情等要素的精準實時監測感知。珠江委以流域為單元,在暴雨洪水集中來源區等重點區域加密布設雨量站與水文站,持續推進大江大河及其主要支流和中小河流“第二道防線”和“第三道防線”建設。按照多功能、集成化、模塊化的理念,研發出的多功能智慧水文監測微基站實現了高光譜水質、地形、水文、氣象等多要素集成化監測與傳輸。流域內國家地下水監測站網采用壓力式水位計遙測系統,具有高集成度、高可靠性、適應場景廣的特點,助力地方地下水監測站網數據實時上傳水利部。 水文設備:防汛救災的“耳目尖兵” 水位、流速、水質、水下地形等要素智能感知是防汛救災快速響應的工作基礎。珠江委不斷加強水文基礎設施建設與提檔升級,一批先進的聲、光、電、無人船等新型監測技術裝備廣泛配備于水文巡測基地、水文測站與水文應急機動測驗隊,實現了精準自動化監測感知的新突破。 岸基移動式側掃雷達采用非接觸式的測量方法在岸上作業,具有掃測范圍大、精度高的特點,安全性、可靠性較接觸式測量方法具有明顯提升。2024年西江1號、2號洪水大藤峽工程泄洪期間,在壩下快速部署的側掃雷達為防汛調度提供了精準、快速支撐。ADCP云測流無人船系統突破了換能器、芯片、算法等國外技術瓶頸,實現百分之百國產化,已廣泛應用于無人遙測流速、珠江三角洲同步水文測驗、西江干流魚類繁殖期水文監測等。 X射線重金屬快速檢測儀突破傳統技術瓶頸,5-10分鐘即可完成水中40余種金屬元素的全參數、高精度檢測,實現“即到即檢”,為水質異常事件處置決策爭取了黃金時間。多源融合水質在線光譜儀首創集成了熒光、紫外、可見、拉曼散射光譜分析技術,破解了單一光學法易受環境干擾的問題,在國家水資源監控能力建設、珠江河口及東深供水工程水源地等水質監測中廣泛應用。 水工檢測:水利工程的“健康醫生” 水利工程滲流滲壓、位移形變、應力應變等工情險情要素的實時精細監測感知是安全運行的重要前提,能夠為水工建筑物安全運行保駕護航。珠江委持續推進科技賦能,在水工建筑物安全監測、質量檢測、數字建模、智能巡檢領域實現大批科技成果應用。 在大藤峽水利樞紐,4000多個安全監測點在施工期間同步布設,涵蓋監測變形、滲流、應力應變、溫度、振動等20多種類型傳感器。經歷2024年4次編號洪水,800余次頻繁調度閘門泄洪檢驗及枯水期高水頭驗證,儀器完好率達99.8%。磁吸爬壁式智能無損檢測機器人與全域爬壁巡檢機器人通過磁吸與負壓技術實現爬壁功能,在水利樞紐工程壩頂門機、壓力管道等焊接質量檢測以及主壩壩體、引水隧洞混凝土襯砌質量檢測中進行了大量應用,極大提高了人工檢測效率。 輕便型靜態瞬變電磁剖面儀的探測盲區由常規的15米縮小到3米,大幅提升滲漏隱患檢出率,在北江大堤等工程中實現滲漏區快速定位,半天內即可完成大藤峽水利樞紐南木江副壩巡檢。背包式激光掃描測量系統結合即時定位和地圖創建技術,能快速同步獲取360度高清全景圖和測繪級三維點云,用于構筑物和設備的數字化逆向建模,有效支撐數字孿生水利工程建設。在水庫大壩內部,水利四足機器人作為水庫“巡檢員”,深度融合人工智能技術,實現智能導航與自主路徑規劃,在無人值守情況下高效精準完成巡檢任務,可實時監測廊道結構安全,精準排查裂縫、滲漏等隱患,實時上傳巡檢結果,為水庫、大壩安全運行提供可靠支撐。 現代化的監測感知體系是水利高質量發展的基礎,也是水利新質生產力的必然要求。面向“十五五”規劃任務,珠江委將繼續以科技創新為引領,進一步加快構建“天空地水工”一體化全要素全天候動態監測感知體系,不斷加大數字孿生水利、現代化水庫運行管理矩陣和水文現代化建設力度,持續完善應用機制,為推動珠江高質量發展、保障珠江水安全提供堅實技術支撐。?
責編:菅貞貞
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