水利工程安全监测及预警技术与应用
水利工程安全监测及预警技术与应用
随着全球气候变化、人口增长以及工业化、城市化进程的加速，水资源管理面临着前所未有的挑战。水利工程设施在防洪、灌溉、供水、发电等方面发挥着不可替代的作用。然而，由于自然因素和人为因素的影响，水利工程在运行过程中也面临着诸多安全风险。安全监测是掌握水库大坝安全运行性态与及早发现隐患的重要手段，是保障大坝安全不可或缺的非工程措施。近年来，新建或除险加固的水库基本同步建设了大坝安全监测设施，“十四五”期间，水利部大力推进小型水库大坝安全监测设施建设，水库大坝监测预警能力稳步提升。
水利监测系统的重要性
水利工程安全监测及预警是保障水利工程安全运行的重要手段，通过实时监测数据能够快速反映水资源状况，能够及时发现并处理水质问题，优化水资源配置，保障饮用水安全，维护生态平衡；可以及时发现和处理安全隐患，评估水库的运行状态，通过提前预警，可以有效减少洪水、干旱等自然灾害对社会经济的影响，保护人民群众生命财产安全；同时，丰富的监测数据为水资源科学研究、技术创新提供了宝贵资源，推动水利科技不断进步。
水利工程安全监测技术
水利监测系统是通过集成现代信息技术、遥感技术、物联网技术等多种高科技手段，主要包括以下几个方面：
- 地理信息系统（GIS）：结合空间定位信息与其他属性数据，在地图上直观展示水资源分布特点及演变趋势。
- 遥感技术：利用卫星或无人机搭载的传感器对大范围区域内的水资源情况进行快速扫描成像。
- 物联网技术：通过部署各种类型的传感器节点（如温度计、pH值测定仪）形成网络化监测体系，实现数据自动采集传输。
- 大数据分析：运用统计学方法处理海量监测数据，挖掘潜在关联规则，为决策提供支持。
水利监测系统的核心功能
水利工程安全监测预警融合了人工智能、云计算、5G通信等技术，实现了智能化、网络化、集成化的对水利工程进行实时监测、预警与综合管理，其核心功能主要包括：
- 多种监测数据采集：实时采集多种监测数据，包括大坝表面变形、浸润线（渗流渗压）、渗漏量、雨量、库水位、流量、气温、水温等数据。
- 数据智能处理：监测数据自动采集、传输、存储、分析及预警，并支持人工新增、修改或删除数据。
- 数据可视化：数据展示直观、操作简便、报表丰富，支持浸润线展示，支持相关性分析曲线，特别是基于库水位的相关性分析曲线。
- 多级报警：可设置多级报警，支持弹出软件窗口报警、邮件报警、短信报警及声光报警等功能。
中交路桥水利工程监测解决方案
中交路桥科技基于在工程检测监测、城市安全监测预警与评价、地质灾害监测预警、水利工程监测预警、地下水数字孪生监测、数字智能化研发方面的优势经验，利用自有的核心硬件及监测系统平台，能够对水利工程安全、水质水量等方面进行实时监测，保障水利工程安全运营的前提下，也能够为水资源的利用开发提供科学的支撑。中交陆仟科技在水利工程安全监测及预警方面还有持续探索创新，不断提升水利监测系统的能力，为构建人与自然和谐共生的美好家园贡献力量。
随着技术的不断进步，未来的将进一步提升监测精度、扩大监测范围、缩短响应时间，使水资源管理更加高效、精准。同时，公众参与度的提高，也将促进水利监测数据的共享与利用，形成全社会共同关注、参与水资源保护的良好氛围。
水利工程安全监测及预警是保障国家水安全、推动生态文明建设不可或缺的基础设施。加强水利监测系统的建设与应用，对于促进水资源可持续利用、维护国家生态安全、支撑经济社会高质量发展具有重要意义。