水库运行管理及调度的有效方法初探

刘金宝，孙 静

（龙口市水库管理中心，山东 烟台 265700）

水库安全关系着千家万户、国计民生，我国高度重视水库管理，不断加大管理投入力度，取得了一定的成绩。公开数据显示，2022年，中国各级水利部门有效抵御主要江河10次编号洪水、626条河流超警以上洪水、27条河流有实测资料以来最大洪水。汛期全国4151座（次）大中型水库投入调度运用、拦蓄洪水925亿m3，减淹城镇1649个（次）、减淹耕地102万hm2、避免人员转移690万人（次），全国水库无一垮坝，大江大河干流堤防无一决口，全年因洪涝伤亡人数为新中国成立以来最低。水库安全管理是系统工程，应持续推进各项工作，做到严格的管理。

1 水库运行管理及调度的任务

水库运行管理及调度的主要任务如下：（1）保障水库安全运行。日常的运行管理中，应认真落实各项管理工作，对水库基础设施的状态进行检查，动态掌握隐患与风险，采取处理措施，保障水库安全稳定运行。（2）保障水库功能实现。水库的功能包括灌溉、调洪等，需结合降雨、水库水位以及水需求等，应进行综合分析，科学合理调度，保障水库功能实现，为人们生活生产提供支持。当前水库运行管理，存在着很多突出的问题，需进一步优化和完善，提高运行管理的水平。

2 水库运行管理及调度的挑战

2.1 水库安全管理制度不完善

近年来，为了更好地推动区域发展，满足人们的生产生活水需求，各地区不断加大水库基础设施的建设，带动诸多工程的建设，大量的水库投入运行，使得水库运行管理和调度任务更加繁重。在水库安全管理方面，由于管理制度不完善，未能形成责任清晰的管理制度，很多管理工作无人负责或者落实不到位，影响到水库的运行效益发挥。

2.2 水库日常管理不到位

水库安全管理的内容较多，需认真做好日常的维护管理和检修，及时发现安全隐患与问题，采取针对性的处置措施，保证设施运行的安全性，防范各类风险的发生。当前的水库日常管理中，由于管理投入不足，缺少专门的管理力量，很多管理工作落实不到位，难以及时准确发现安全隐患，带来了诸多的风险，影响水库的安全运行。

2.3 数字化要求提高

传统的水库运行管理模式已难以达到高管理要求，采取数字化管理模式，通过科技赋能的方式，提高运行管理的水平和效益，有着重要的意义。近年来，全国水利工作会议多次提出推动“智慧水利”建设，部分省份也已积极开展数字化改革试点，探索水库智慧化管理模式建设。但当前水库应用管理数字化水平不高，还有极大的发展空间，需加强数字化的建设，全面提高管理的效益。例如，使用的大坝安全监测系统、综合管理信息系统等，受开发单位及技术力量的影响，各个系统处于独立运行状态，未能实现数据信息的共享，使得系统的利用率低。

2.4 水库调度挑战性强

水库运行调度工作的开展，应结合实际需求，制定科学合理的调度方案，指导各项任务的执行。为实现科学调度，须做好前期的检查，及时搜集气象信息和水资源信息等，结合水旱灾害发生风险，围绕关键领域、薄弱环节、易发风险点，做好严格的管理，防范水库安全问题的发生。若要实现高效化调度，面临很多的挑战，需立足于水库实际，采取多样化措施，认真做好水库除险除患，杜绝水库“带病运”行。此外，还要做好气象预报和雨情水情汛情监测并认真演练，增强群众防灾减灾意识，提高群众的自救能力。

3 水库运行管理及调度的策略

3.1 采取规范化管理

水库安全管理实践中，应结合管理的职责与任务，制定完善的运行与调度管理制度，设置专门的人员，负责运行和调度工作。严格履行管理职责，做好日常巡视检查和维修养护等，保证水库基础设施有人管，管护专业化，形成长效的管理机制。构建完善的水库安全管理机制，实施责任制，设置行政负责、技术负责、巡查负责岗位，结合各岗位工作的职责与任务，做好人员的培训，要求掌握相应的知识方法，高质量推进水库运行管理工作。根据水库调度管理的要求，制定完善的调度运行方案和大坝安全管理应急预案，做好防汛预警工作，要求直达水库负责人。通过构建责任清晰的管理制度，形成“层层负责、人人有责、各负其责”的工作体系，保障水库大坝安全责任制从有到细、从细到实、从实到严。

3.2 做好日常的管理

一是加大水库安全管理投入。结合水库安全管理的需求，加大人员、技术、资金等资源的支持力度，实现各类资源的有效整合和利用，助力水库高效化运行管理，防范各类问题发生，切实保障维护管理工作落实到位。结合水库安全管理的多养护需求，科学合理配置管护资源，通过科技+人工的方式，高效化落实日常的巡视检查，及时掌握水库运行的情况，保障水库稳定运行。

二是加强多部门的联动。水库安全运行管理需要依靠多个部门的力量，共同推进工作。日常的巡视检查中，可运用车巡、船巡、步巡、无人机空巡等方式，通过立体式巡视检查，了解水库运行的问题，及时纠正处理。引进无人机、北斗技术以及机器视频智能测量系统，助力水库自动化巡视检查、水库表面变形自动化监测以及大坝渗流场实时化监测等，掌握水库运行的状态，做到有效的安全管理。此外，利用卫星遥感与测雨雷达等技术手段，强化监测预报预警能力，助力水库安全管理的高效化开展。

三是做好除险加固。加强对水库运行情况的检查，收集存在的问题，形成相应的档案资料，为开展除险加固工作提供支持。对影响到水库运行安全的问题，应及时进行处理，消除潜在的隐患与问题。以某水库为例，对水库进行了全面的修复，上游坝坡格宾块石护坡、下游排水棱体、放水塔消力池及护坦拆除重建，还进行了坝基帷幕灌浆施工。在水库除险加固工程施工中，严格落实除险加固方案，并围绕除险加固施工全流程，加强材料和工艺等的管理，对除险加固技术难点组织专业的技术人员进行处理，提出有效的解决方案，助力水库安全稳定运行[1]。

3.3 加强数字化建设

新时期，水库运行管理可引入信息化技术手段，搭建智慧化大数据管理平台，实现运行管理模式的转变，达到降本增效的目的。基于大数据的水库智慧化管理平台主要组成部分包括数据信息管理模块、健康综合诊断和预测模块、智慧管理模块、数据分析管理模块等。在实际应用中，利用物联网监测信息无线传输到应用平台，通过构建数据库的方式实现水库运行数据信息的获取、存储、管理以及其他功能。根据水库的相关数据信息，搭建运行其智能综合健康诊断模型和预测模型，可以满足水库运行管理的多样化需求，对水库的运行健康情况进行诊断与预测，并采用大数据挖掘技术手段，进行相关信息的挖掘与分析，了解水库运行的问题与风险，做到智能化管理，达到保障水库高效、安全、稳定运行的效果[2]。以某水库为例，通过现场设置雨水情监测设备、视频监控设备、变形监测设备等，集成运用北斗技术、物联网技术、大数据技术，引入了北斗技术智慧监测水库大坝运行情况，如果发现异况，将立即发布预警信息，上传到水库运行管理站，工作人员能够立即采取应对措施。通过信息互联共享，实现智能检测转变，促使水库管理水平得到提高[3]。

3.4 科学合理调度

一是做好迅速排查工作。根据水库调度管理的需求，组织专业的技术人员对管辖范围内的所有水库做好全面细致的排查，重点检查水库大坝，查看是否存在滑坡、裂缝或者渗漏等各类安全隐患，对放水设施也要进行严格的检查，检查是否封堵完善，并且排查是否出现长期漏水的情况。此外，还需对斜卧管孔洞封堵情况以及水库运行水位等进行全面的检查。通过全面细致的排查，掌握水库运行的实际情况，为后续的调度管理提供支持与帮助[4]。

二是加强水库安全管理。日常的管理工作中，除了采用科技手段辅助管理外，还需督促水库安全管理人员加大巡查的力度，严格按照调度命令及时发现问题，并立即处置问题。如果是空库的水库，需按供水将放水斜卧管底孔和边孔封堵好。通过上述措施，有效拦蓄雨洪资源，为后续的抗旱用水提供充足的水源保障。

三是选择适宜的调度方法。一方面，对于承担防洪和兴利任务的水库，通常要求实现水库的防洪库容兴利库容结合，促使水库的综合效益水平得到提高。一般来说，结合洪水的季节变化特点，分期拟定汛期限制水位，充分利用水文信息，绘制水库调度图，达到防洪库容和兴利库容结合的效果。另一方面，还可以采取发电、灌溉、供水结合的调度方式[5]。若是以发电为主的水库，可灌溉或供水自坝下引水，若自库内引水量不大，可按照发电水库拟定调度方式，水库内的引水量可结合实际需求供给[6]。若是灌溉或者供水为主兼顾发电的水库，通常以灌溉或供水水量拟定调度方式，按照灌溉或者供水的要求，科学合理确定发电时间与发电量，剩余的水量可用于增加发电效益。结合水库运行的实际情况，做好调度方案的选择与分析，最大程度上保证调度的有效性，防范各类风险的发生。此外，还要做好水库运行监测，结合实际情况做好动态优化，切实保障水库运行的安全[7]。

四是要科学调度。对蓄水较丰且处于正常运行状态的水库，应全面分析水库功能，结合区域内的供水需求，科学合理地制定水库最低运行水位。需要注意的是，如果水库水位处于最低运行水位时，还需要做好极端情况的应对和防范，考虑长期无有效降雨的情况，在保证群众基本生活的前提下，科学合理地调度现有资源。对于有灌溉任务的水库，需对周围的区域内植物种植情况做好全面的调查，精准地分析灌溉用水需求，结合水库的实际情况，制定最低运行水位方案[8]，做好水位的监测，如果出现低于最低运行水位的情况，应该考虑极端情况应对，合理挖掘现有的水利工程设施调蓄和供水能力，形成灌溉台账，科学合理预判需水量变化趋势，实现对供水用水方案的优化，保障水量分配的科学合理性[9]。

4 结语

综上所述，水库运行管理及调度工作意义重大，应结合水库安全管理的特点和要求，采用信息化技术手段，搭建智慧化管理平台，通过科技与人员结合的方式，高质量推进各项管理工作，保障水库安全运行，创造更多的效益。本文结合水库管理实践，提出了几种管理优化策略，以期为相关人员提供参考借鉴。