技術(shù)文章
【JD-SW2】【防洪防汛設(shè)備,競(jìng)道科技更智能!更穩(wěn)定】。
雨量水位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)為閘門(mén)啟閉策略的優(yōu)化提供了關(guān)鍵依據(jù),通過(guò)科學(xué)分析和合理應(yīng)用這些數(shù)據(jù),可實(shí)現(xiàn)水資源的有效調(diào)配和防洪減災(zāi)的目標(biāo)。
一、數(shù)據(jù)整合與分析
實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集
雨量水位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)需配備高精度傳感器,實(shí)時(shí)采集降雨量、河道/水庫(kù)水位、流量等數(shù)據(jù),并確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和準(zhǔn)確性。例如,雷達(dá)水位計(jì)可每分鐘更新一次水位數(shù)據(jù),翻斗式雨量計(jì)能精確記錄每小時(shí)降雨量。
趨勢(shì)預(yù)測(cè)與預(yù)警
利用歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),結(jié)合水文模型(如SWMM、HEC-RAS)預(yù)測(cè)水位變化趨勢(shì)。當(dāng)預(yù)測(cè)到水位可能超過(guò)警戒線時(shí),提前發(fā)出預(yù)警,為閘門(mén)啟閉決策爭(zhēng)取時(shí)間。例如,通過(guò)分析過(guò)去24小時(shí)降雨量和水位上漲速率,預(yù)測(cè)未來(lái)6小時(shí)的水位變化。
二、策略?xún)?yōu)化方法
分級(jí)啟閉控制
根據(jù)水位和雨量數(shù)據(jù)設(shè)定多級(jí)閾值,實(shí)現(xiàn)閘門(mén)的分級(jí)啟閉。例如:
一級(jí)預(yù)警:水位接近警戒線時(shí),開(kāi)啟部分閘門(mén),降低水位上漲速度。
二級(jí)預(yù)警:水位持續(xù)上升時(shí),加大閘門(mén)開(kāi)度,增加泄洪量。
緊急狀態(tài):水位超過(guò)危險(xiǎn)閾值時(shí),全開(kāi)閘門(mén),確保防洪安全。
動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)制
結(jié)合實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)調(diào)整閘門(mén)開(kāi)度,避免“一刀切”的啟閉方式。例如,當(dāng)降雨量突然增大時(shí),系統(tǒng)自動(dòng)增加閘門(mén)開(kāi)度;當(dāng)水位下降時(shí),逐步減小開(kāi)度,避免水位波動(dòng)過(guò)大。
多目標(biāo)協(xié)同優(yōu)化
在防洪的同時(shí),兼顧灌溉、發(fā)電等需求。例如,在非汛期通過(guò)調(diào)節(jié)閘門(mén)開(kāi)度,維持水庫(kù)適宜水位,保障農(nóng)業(yè)灌溉用水;在汛期優(yōu)先保障防洪安全,適時(shí)泄洪。
三、技術(shù)支撐與保障
自動(dòng)化控制系統(tǒng)
采用PLC或SCADA系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)閘門(mén)的遠(yuǎn)程控制和自動(dòng)化調(diào)節(jié),減少人工干預(yù),提高響應(yīng)速度。例如,通過(guò)預(yù)設(shè)程序,系統(tǒng)可在水位達(dá)到閾值時(shí)自動(dòng)執(zhí)行啟閉操作。
數(shù)據(jù)可視化與決策支持
建立數(shù)據(jù)可視化平臺(tái),實(shí)時(shí)展示水位、雨量、閘門(mén)狀態(tài)等信息,為管理人員提供直觀的決策依據(jù)。例如,通過(guò)GIS地圖標(biāo)注閘門(mén)位置和水位變化,輔助制定優(yōu)啟閉策略。
應(yīng)急預(yù)案與演練
制定詳細(xì)的應(yīng)急預(yù)案,明確不同工況下的閘門(mén)啟閉策略,并定期組織演練,確保在突發(fā)情況下能夠迅速響應(yīng)。例如,模擬降雨事件,檢驗(yàn)系統(tǒng)的可靠性和策略的有效性。
四、案例應(yīng)用
某水庫(kù)通過(guò)雨量水位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)優(yōu)化閘門(mén)啟閉策略后,實(shí)現(xiàn)了以下效果:
防洪能力提升:成功應(yīng)對(duì)多次暴雨過(guò)程,未發(fā)生漫壩事故。
水資源利用率提高:非汛期水庫(kù)蓄水量增加15%,保障了下游灌溉用水。
運(yùn)維成本降低:自動(dòng)化控制減少人工巡檢頻次,年維護(hù)成本降低20%。
通過(guò)雨量水位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的深度應(yīng)用,閘門(mén)啟閉策略可從“經(jīng)驗(yàn)驅(qū)動(dòng)”轉(zhuǎn)向“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)”,實(shí)現(xiàn)防洪、灌溉、發(fā)電等多目標(biāo)的協(xié)同優(yōu)化。未來(lái),隨著物聯(lián)網(wǎng)、AI等技術(shù)的發(fā)展,閘門(mén)控制將更加智能化、精準(zhǔn)化,為水資源的可持續(xù)利用提供有力支撐。