水庫運行管理及調度的有效方法初探

劉金寶，孫 靜

（龍口市水庫管理中心，山東 煙臺 265700）

水庫安全關系著千家萬戶、國計民生，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。公開數據顯示，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條河流有實測資料以來最大洪水。汛期全國4151座（次）大中型水庫投入調度運用、攔蓄洪水925億m3，減淹城鎮1649個（次）、減淹耕地102萬hm2、避免人員轉移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為新中國成立以來最低。水庫安全管理是系統工程，應持續推進各項工作，做到嚴格的管理。

1 水庫運行管理及調度的任務

水庫運行管理及調度的主要任務如下：（1）保障水庫安全運行。日常的運行管理中，應認真落實各項管理工作，對水庫基礎設施的狀態進行檢查，動態掌握隱患與風險，采取處理措施，保障水庫安全穩定運行。（2）保障水庫功能實現。水庫的功能包括灌溉、調洪等，需結合降雨、水庫水位以及水需求等，應進行綜合分析，科學合理調度，保障水庫功能實現，為人們生活生產提供支持。當前水庫運行管理，存在著很多突出的問題，需進一步優化和完善，提高運行管理的水平。

2 水庫運行管理及調度的挑戰

2.1 水庫安全管理制度不完善

近年來，為了更好地推動區域發展，滿足人們的生產生活水需求，各地區不斷加大水庫基礎設施的建設，帶動諸多工程的建設，大量的水庫投入運行，使得水庫運行管理和調度任務更加繁重。在水庫安全管理方面，由于管理制度不完善，未能形成責任清晰的管理制度，很多管理工作無人負責或者落實不到位，影響到水庫的運行效益發揮。

2.2 水庫日常管理不到位

水庫安全管理的內容較多，需認真做好日常的維護管理和檢修，及時發現安全隱患與問題，采取針對性的處置措施，保證設施運行的安全性，防范各類風險的發生。當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，很多管理工作落實不到位，難以及時準確發現安全隱患，帶來了諸多的風險，影響水庫的安全運行。

2.3 數字化要求提高

傳統的水庫運行管理模式已難以達到高管理要求，采取數字化管理模式，通過科技賦能的方式，提高運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，部分省份也已積極開展數字化改革試點，探索水庫智慧化管理模式建設。但當前水庫應用管理數字化水平不高，還有極大的發展空間，需加強數字化的建設，全面提高管理的效益。例如，使用的大壩安全監測系統、綜合管理信息系統等，受開發單位及技術力量的影響，各個系統處于獨立運行狀態，未能實現數據信息的共享，使得系統的利用率低。

2.4 水庫調度挑戰性強

水庫運行調度工作的開展，應結合實際需求，制定科學合理的調度方案，指導各項任務的執行。為實現科學調度，須做好前期的檢查，及時搜集氣象信息和水資源信息等，結合水旱災害發生風險，圍繞關鍵領域、薄弱環節、易發風險點，做好嚴格的管理，防范水庫安全問題的發生。若要實現高效化調度，面臨很多的挑戰，需立足于水庫實際，采取多樣化措施，認真做好水庫除險除患，杜絕水庫“帶病運”行。此外，還要做好氣象預報和雨情水情汛情監測并認真演練，增強群眾防災減災意識，提高群眾的自救能力。

3 水庫運行管理及調度的策略

3.1 采取規范化管理

水庫安全管理實踐中，應結合管理的職責與任務，制定完善的運行與調度管理制度，設置專門的人員，負責運行和調度工作。嚴格履行管理職責，做好日常巡視檢查和維修養護等，保證水庫基礎設施有人管，管護專業化，形成長效的管理機制。構建完善的水庫安全管理機制，實施責任制，設置行政負責、技術負責、巡查負責崗位，結合各崗位工作的職責與任務，做好人員的培訓，要求掌握相應的知識方法，高質量推進水庫運行管理工作。根據水庫調度管理的要求，制定完善的調度運行方案和大壩安全管理應急預案，做好防汛預警工作，要求直達水庫負責人。通過構建責任清晰的管理制度，形成“層層負責、人人有責、各負其責”的工作體系，保障水庫大壩安全責任制從有到細、從細到實、從實到嚴。

3.2 做好日常的管理

一是加大水庫安全管理投入。結合水庫安全管理的需求，加大人員、技術、資金等資源的支持力度，實現各類資源的有效整合和利用，助力水庫高效化運行管理，防范各類問題發生，切實保障維護管理工作落實到位。結合水庫安全管理的多養護需求，科學合理配置管護資源，通過科技+人工的方式，高效化落實日常的巡視檢查，及時掌握水庫運行的情況，保障水庫穩定運行。

二是加強多部門的聯動。水庫安全運行管理需要依靠多個部門的力量，共同推進工作。日常的巡視檢查中，可運用車巡、船巡、步巡、無人機空巡等方式，通過立體式巡視檢查，了解水庫運行的問題，及時糾正處理。引進無人機、北斗技術以及機器視頻智能測量系統，助力水庫自動化巡視檢查、水庫表面變形自動化監測以及大壩滲流場實時化監測等，掌握水庫運行的狀態，做到有效的安全管理。此外，利用衛星遙感與測雨雷達等技術手段，強化監測預報預警能力，助力水庫安全管理的高效化開展。

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

3.3 加強數字化建設

新時期，水庫運行管理可引入信息化技術手段，搭建智慧化大數據管理平臺，實現運行管理模式的轉變，達到降本增效的目的。基于大數據的水庫智慧化管理平臺主要組成部分包括數據信息管理模塊、健康綜合診斷和預測模塊、智慧管理模塊、數據分析管理模塊等。在實際應用中，利用物聯網監測信息無線傳輸到應用平臺，通過構建數據庫的方式實現水庫運行數據信息的獲取、存儲、管理以及其他功能。根據水庫的相關數據信息，搭建運行其智能綜合健康診斷模型和預測模型，可以滿足水庫運行管理的多樣化需求，對水庫的運行健康情況進行診斷與預測，并采用大數據挖掘技術手段，進行相關信息的挖掘與分析，了解水庫運行的問題與風險，做到智能化管理，達到保障水庫高效、安全、穩定運行的效果[2]。以某水庫為例，通過現場設置雨水情監測設備、視頻監控設備、變形監測設備等，集成運用北斗技術、物聯網技術、大數據技術，引入了北斗技術智慧監測水庫大壩運行情況，如果發現異況，將立即發布預警信息，上傳到水庫運行管理站，工作人員能夠立即采取應對措施。通過信息互聯共享，實現智能檢測轉變，促使水庫管理水平得到提高[3]。

3.4 科學合理調度

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

二是加強水庫安全管理。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，嚴格按照調度命令及時發現問題，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，為后續的抗旱用水提供充足的水源保障。

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

四是要科學調度。對蓄水較豐且處于正常運行狀態的水庫，應全面分析水庫功能，結合區域內的供水需求，科學合理地制定水庫最低運行水位。需要注意的是，如果水庫水位處于最低運行水位時，還需要做好極端情況的應對和防范，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，科學合理地調度現有資源。對于有灌溉任務的水庫，需對周圍的區域內植物種植情況做好全面的調查，精準地分析灌溉用水需求，結合水庫的實際情況，制定最低運行水位方案[8]，做好水位的監測，如果出現低于最低運行水位的情況，應該考慮極端情況應對，合理挖掘現有的水利工程設施調蓄和供水能力，形成灌溉臺賬，科學合理預判需水量變化趨勢，實現對供水用水方案的優化，保障水量分配的科學合理性[9]。

4 結語

綜上所述，水庫運行管理及調度工作意義重大，應結合水庫安全管理的特點和要求，采用信息化技術手段，搭建智慧化管理平臺，通過科技與人員結合的方式，高質量推進各項管理工作，保障水庫安全運行，創造更多的效益。本文結合水庫管理實踐，提出了幾種管理優化策略，以期為相關人員提供參考借鑒。