水庫運(yùn)行管理及調(diào)度的有效方法初探

劉金寶，孫 靜

（龍口市水庫管理中心，山東 煙臺 265700）

水庫安全關(guān)系著千家萬戶、國計(jì)民生，我國高度重視水庫管理，不斷加大管理投入力度，取得了一定的成績。公開數(shù)據(jù)顯示，2022年，中國各級水利部門有效抵御主要江河10次編號洪水、626條河流超警以上洪水、27條河流有實(shí)測資料以來最大洪水。汛期全國4151座（次）大中型水庫投入調(diào)度運(yùn)用、攔蓄洪水925億m3，減淹城鎮(zhèn)1649個(gè)（次）、減淹耕地102萬hm2、避免人員轉(zhuǎn)移690萬人（次），全國水庫無一垮壩，大江大河干流堤防無一決口，全年因洪澇傷亡人數(shù)為新中國成立以來最低。水庫安全管理是系統(tǒng)工程，應(yīng)持續(xù)推進(jìn)各項(xiàng)工作，做到嚴(yán)格的管理。

1 水庫運(yùn)行管理及調(diào)度的任務(wù)

水庫運(yùn)行管理及調(diào)度的主要任務(wù)如下：（1）保障水庫安全運(yùn)行。日常的運(yùn)行管理中，應(yīng)認(rèn)真落實(shí)各項(xiàng)管理工作，對水庫基礎(chǔ)設(shè)施的狀態(tài)進(jìn)行檢查，動態(tài)掌握隱患與風(fēng)險(xiǎn)，采取處理措施，保障水庫安全穩(wěn)定運(yùn)行。（2）保障水庫功能實(shí)現(xiàn)。水庫的功能包括灌溉、調(diào)洪等，需結(jié)合降雨、水庫水位以及水需求等，應(yīng)進(jìn)行綜合分析，科學(xué)合理調(diào)度，保障水庫功能實(shí)現(xiàn)，為人們生活生產(chǎn)提供支持。當(dāng)前水庫運(yùn)行管理，存在著很多突出的問題，需進(jìn)一步優(yōu)化和完善，提高運(yùn)行管理的水平。

2 水庫運(yùn)行管理及調(diào)度的挑戰(zhàn)

2.1 水庫安全管理制度不完善

近年來，為了更好地推動區(qū)域發(fā)展，滿足人們的生產(chǎn)生活水需求，各地區(qū)不斷加大水庫基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，帶動諸多工程的建設(shè)，大量的水庫投入運(yùn)行，使得水庫運(yùn)行管理和調(diào)度任務(wù)更加繁重。在水庫安全管理方面，由于管理制度不完善，未能形成責(zé)任清晰的管理制度，很多管理工作無人負(fù)責(zé)或者落實(shí)不到位，影響到水庫的運(yùn)行效益發(fā)揮。

2.2 水庫日常管理不到位

水庫安全管理的內(nèi)容較多，需認(rèn)真做好日常的維護(hù)管理和檢修，及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患與問題，采取針對性的處置措施，保證設(shè)施運(yùn)行的安全性，防范各類風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生。當(dāng)前的水庫日常管理中，由于管理投入不足，缺少專門的管理力量，很多管理工作落實(shí)不到位，難以及時(shí)準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)安全隱患，帶來了諸多的風(fēng)險(xiǎn)，影響水庫的安全運(yùn)行。

2.3 數(shù)字化要求提高

傳統(tǒng)的水庫運(yùn)行管理模式已難以達(dá)到高管理要求，采取數(shù)字化管理模式，通過科技賦能的方式，提高運(yùn)行管理的水平和效益，有著重要的意義。近年來，全國水利工作會議多次提出推動“智慧水利”建設(shè)，部分省份也已積極開展數(shù)字化改革試點(diǎn)，探索水庫智慧化管理模式建設(shè)。但當(dāng)前水庫應(yīng)用管理數(shù)字化水平不高，還有極大的發(fā)展空間，需加強(qiáng)數(shù)字化的建設(shè)，全面提高管理的效益。例如，使用的大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)、綜合管理信息系統(tǒng)等，受開發(fā)單位及技術(shù)力量的影響，各個(gè)系統(tǒng)處于獨(dú)立運(yùn)行狀態(tài)，未能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的共享，使得系統(tǒng)的利用率低。

2.4 水庫調(diào)度挑戰(zhàn)性強(qiáng)

水庫運(yùn)行調(diào)度工作的開展，應(yīng)結(jié)合實(shí)際需求，制定科學(xué)合理的調(diào)度方案，指導(dǎo)各項(xiàng)任務(wù)的執(zhí)行。為實(shí)現(xiàn)科學(xué)調(diào)度，須做好前期的檢查，及時(shí)搜集氣象信息和水資源信息等，結(jié)合水旱災(zāi)害發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)，圍繞關(guān)鍵領(lǐng)域、薄弱環(huán)節(jié)、易發(fā)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，做好嚴(yán)格的管理，防范水庫安全問題的發(fā)生。若要實(shí)現(xiàn)高效化調(diào)度，面臨很多的挑戰(zhàn)，需立足于水庫實(shí)際，采取多樣化措施，認(rèn)真做好水庫除險(xiǎn)除患，杜絕水庫“帶病運(yùn)”行。此外，還要做好氣象預(yù)報(bào)和雨情水情汛情監(jiān)測并認(rèn)真演練，增強(qiáng)群眾防災(zāi)減災(zāi)意識，提高群眾的自救能力。

3 水庫運(yùn)行管理及調(diào)度的策略

3.1 采取規(guī)范化管理

水庫安全管理實(shí)踐中，應(yīng)結(jié)合管理的職責(zé)與任務(wù)，制定完善的運(yùn)行與調(diào)度管理制度，設(shè)置專門的人員，負(fù)責(zé)運(yùn)行和調(diào)度工作。嚴(yán)格履行管理職責(zé)，做好日常巡視檢查和維修養(yǎng)護(hù)等，保證水庫基礎(chǔ)設(shè)施有人管，管護(hù)專業(yè)化，形成長效的管理機(jī)制。構(gòu)建完善的水庫安全管理機(jī)制，實(shí)施責(zé)任制，設(shè)置行政負(fù)責(zé)、技術(shù)負(fù)責(zé)、巡查負(fù)責(zé)崗位，結(jié)合各崗位工作的職責(zé)與任務(wù)，做好人員的培訓(xùn)，要求掌握相應(yīng)的知識方法，高質(zhì)量推進(jìn)水庫運(yùn)行管理工作。根據(jù)水庫調(diào)度管理的要求，制定完善的調(diào)度運(yùn)行方案和大壩安全管理應(yīng)急預(yù)案，做好防汛預(yù)警工作，要求直達(dá)水庫負(fù)責(zé)人。通過構(gòu)建責(zé)任清晰的管理制度，形成“層層負(fù)責(zé)、人人有責(zé)、各負(fù)其責(zé)”的工作體系，保障水庫大壩安全責(zé)任制從有到細(xì)、從細(xì)到實(shí)、從實(shí)到嚴(yán)。

3.2 做好日常的管理

一是加大水庫安全管理投入。結(jié)合水庫安全管理的需求，加大人員、技術(shù)、資金等資源的支持力度，實(shí)現(xiàn)各類資源的有效整合和利用，助力水庫高效化運(yùn)行管理，防范各類問題發(fā)生，切實(shí)保障維護(hù)管理工作落實(shí)到位。結(jié)合水庫安全管理的多養(yǎng)護(hù)需求，科學(xué)合理配置管護(hù)資源，通過科技+人工的方式，高效化落實(shí)日常的巡視檢查，及時(shí)掌握水庫運(yùn)行的情況，保障水庫穩(wěn)定運(yùn)行。

二是加強(qiáng)多部門的聯(lián)動。水庫安全運(yùn)行管理需要依靠多個(gè)部門的力量，共同推進(jìn)工作。日常的巡視檢查中，可運(yùn)用車巡、船巡、步巡、無人機(jī)空巡等方式，通過立體式巡視檢查，了解水庫運(yùn)行的問題，及時(shí)糾正處理。引進(jìn)無人機(jī)、北斗技術(shù)以及機(jī)器視頻智能測量系統(tǒng)，助力水庫自動化巡視檢查、水庫表面變形自動化監(jiān)測以及大壩滲流場實(shí)時(shí)化監(jiān)測等，掌握水庫運(yùn)行的狀態(tài)，做到有效的安全管理。此外，利用衛(wèi)星遙感與測雨雷達(dá)等技術(shù)手段，強(qiáng)化監(jiān)測預(yù)報(bào)預(yù)警能力，助力水庫安全管理的高效化開展。

三是做好除險(xiǎn)加固。加強(qiáng)對水庫運(yùn)行情況的檢查，收集存在的問題，形成相應(yīng)的檔案資料，為開展除險(xiǎn)加固工作提供支持。對影響到水庫運(yùn)行安全的問題，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行處理，消除潛在的隱患與問題。以某水庫為例，對水庫進(jìn)行了全面的修復(fù)，上游壩坡格賓塊石護(hù)坡、下游排水棱體、放水塔消力池及護(hù)坦拆除重建，還進(jìn)行了壩基帷幕灌漿施工。在水庫除險(xiǎn)加固工程施工中，嚴(yán)格落實(shí)除險(xiǎn)加固方案，并圍繞除險(xiǎn)加固施工全流程，加強(qiáng)材料和工藝等的管理，對除險(xiǎn)加固技術(shù)難點(diǎn)組織專業(yè)的技術(shù)人員進(jìn)行處理，提出有效的解決方案，助力水庫安全穩(wěn)定運(yùn)行[1]。

3.3 加強(qiáng)數(shù)字化建設(shè)

新時(shí)期，水庫運(yùn)行管理可引入信息化技術(shù)手段，搭建智慧化大數(shù)據(jù)管理平臺，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行管理模式的轉(zhuǎn)變，達(dá)到降本增效的目的?；诖髷?shù)據(jù)的水庫智慧化管理平臺主要組成部分包括數(shù)據(jù)信息管理模塊、健康綜合診斷和預(yù)測模塊、智慧管理模塊、數(shù)據(jù)分析管理模塊等。在實(shí)際應(yīng)用中，利用物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測信息無線傳輸?shù)綉?yīng)用平臺，通過構(gòu)建數(shù)據(jù)庫的方式實(shí)現(xiàn)水庫運(yùn)行數(shù)據(jù)信息的獲取、存儲、管理以及其他功能。根據(jù)水庫的相關(guān)數(shù)據(jù)信息，搭建運(yùn)行其智能綜合健康診斷模型和預(yù)測模型，可以滿足水庫運(yùn)行管理的多樣化需求，對水庫的運(yùn)行健康情況進(jìn)行診斷與預(yù)測，并采用大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)手段，進(jìn)行相關(guān)信息的挖掘與分析，了解水庫運(yùn)行的問題與風(fēng)險(xiǎn)，做到智能化管理，達(dá)到保障水庫高效、安全、穩(wěn)定運(yùn)行的效果[2]。以某水庫為例，通過現(xiàn)場設(shè)置雨水情監(jiān)測設(shè)備、視頻監(jiān)控設(shè)備、變形監(jiān)測設(shè)備等，集成運(yùn)用北斗技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)，引入了北斗技術(shù)智慧監(jiān)測水庫大壩運(yùn)行情況，如果發(fā)現(xiàn)異況，將立即發(fā)布預(yù)警信息，上傳到水庫運(yùn)行管理站，工作人員能夠立即采取應(yīng)對措施。通過信息互聯(lián)共享，實(shí)現(xiàn)智能檢測轉(zhuǎn)變，促使水庫管理水平得到提高[3]。

3.4 科學(xué)合理調(diào)度

一是做好迅速排查工作。根據(jù)水庫調(diào)度管理的需求，組織專業(yè)的技術(shù)人員對管轄范圍內(nèi)的所有水庫做好全面細(xì)致的排查，重點(diǎn)檢查水庫大壩，查看是否存在滑坡、裂縫或者滲漏等各類安全隱患，對放水設(shè)施也要進(jìn)行嚴(yán)格的檢查，檢查是否封堵完善，并且排查是否出現(xiàn)長期漏水的情況。此外，還需對斜臥管孔洞封堵情況以及水庫運(yùn)行水位等進(jìn)行全面的檢查。通過全面細(xì)致的排查，掌握水庫運(yùn)行的實(shí)際情況，為后續(xù)的調(diào)度管理提供支持與幫助[4]。

二是加強(qiáng)水庫安全管理。日常的管理工作中，除了采用科技手段輔助管理外，還需督促水庫安全管理人員加大巡查的力度，嚴(yán)格按照調(diào)度命令及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，并立即處置問題。如果是空庫的水庫，需按供水將放水斜臥管底孔和邊孔封堵好。通過上述措施，有效攔蓄雨洪資源，為后續(xù)的抗旱用水提供充足的水源保障。

三是選擇適宜的調(diào)度方法。一方面，對于承擔(dān)防洪和興利任務(wù)的水庫，通常要求實(shí)現(xiàn)水庫的防洪庫容興利庫容結(jié)合，促使水庫的綜合效益水平得到提高。一般來說，結(jié)合洪水的季節(jié)變化特點(diǎn)，分期擬定汛期限制水位，充分利用水文信息，繪制水庫調(diào)度圖，達(dá)到防洪庫容和興利庫容結(jié)合的效果。另一方面，還可以采取發(fā)電、灌溉、供水結(jié)合的調(diào)度方式[5]。若是以發(fā)電為主的水庫，可灌溉或供水自壩下引水，若自庫內(nèi)引水量不大，可按照發(fā)電水庫擬定調(diào)度方式，水庫內(nèi)的引水量可結(jié)合實(shí)際需求供給[6]。若是灌溉或者供水為主兼顧發(fā)電的水庫，通常以灌溉或供水水量擬定調(diào)度方式，按照灌溉或者供水的要求，科學(xué)合理確定發(fā)電時(shí)間與發(fā)電量，剩余的水量可用于增加發(fā)電效益。結(jié)合水庫運(yùn)行的實(shí)際情況，做好調(diào)度方案的選擇與分析，最大程度上保證調(diào)度的有效性，防范各類風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生。此外，還要做好水庫運(yùn)行監(jiān)測，結(jié)合實(shí)際情況做好動態(tài)優(yōu)化，切實(shí)保障水庫運(yùn)行的安全[7]。

四是要科學(xué)調(diào)度。對蓄水較豐且處于正常運(yùn)行狀態(tài)的水庫，應(yīng)全面分析水庫功能，結(jié)合區(qū)域內(nèi)的供水需求，科學(xué)合理地制定水庫最低運(yùn)行水位。需要注意的是，如果水庫水位處于最低運(yùn)行水位時(shí)，還需要做好極端情況的應(yīng)對和防范，考慮長期無有效降雨的情況，在保證群眾基本生活的前提下，科學(xué)合理地調(diào)度現(xiàn)有資源。對于有灌溉任務(wù)的水庫，需對周圍的區(qū)域內(nèi)植物種植情況做好全面的調(diào)查，精準(zhǔn)地分析灌溉用水需求，結(jié)合水庫的實(shí)際情況，制定最低運(yùn)行水位方案[8]，做好水位的監(jiān)測，如果出現(xiàn)低于最低運(yùn)行水位的情況，應(yīng)該考慮極端情況應(yīng)對，合理挖掘現(xiàn)有的水利工程設(shè)施調(diào)蓄和供水能力，形成灌溉臺賬，科學(xué)合理預(yù)判需水量變化趨勢，實(shí)現(xiàn)對供水用水方案的優(yōu)化，保障水量分配的科學(xué)合理性[9]。

4 結(jié)語

綜上所述，水庫運(yùn)行管理及調(diào)度工作意義重大，應(yīng)結(jié)合水庫安全管理的特點(diǎn)和要求，采用信息化技術(shù)手段，搭建智慧化管理平臺，通過科技與人員結(jié)合的方式，高質(zhì)量推進(jìn)各項(xiàng)管理工作，保障水庫安全運(yùn)行，創(chuàng)造更多的效益。本文結(jié)合水庫管理實(shí)踐，提出了幾種管理優(yōu)化策略，以期為相關(guān)人員提供參考借鑒。