水利基礎(chǔ)設(shè)施包括哪些？如何監(jiān)測(cè)水利設(shè)施的運(yùn)行情況？

水利基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)水資源的合理分配與高效使用，進(jìn)而為那些干旱與洪澇災(zāi)害頻發(fā)的區(qū)域提供穩(wěn)定的水源，并且降低水土流失及環(huán)境污染、提升生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況。然而水利設(shè)施的運(yùn)行不僅需要前期大量的資金與人力資源投入，還要求后期持續(xù)的維護(hù)與管理，加強(qiáng)水利設(shè)施的規(guī)劃與設(shè)計(jì)以確保其適應(yīng)未來氣候變化和人口增長(zhǎng)的需求。

水利基礎(chǔ)設(shè)施包括哪些？如何監(jiān)測(cè)水利設(shè)施的運(yùn)行情況？(圖1)

一、水利基礎(chǔ)設(shè)施包括哪些

水利基礎(chǔ)設(shè)施是指用于水資源開發(fā)、利用、治理、配置、節(jié)約和保護(hù)的各種工程設(shè)施和非工程設(shè)施的總稱。它包括包括防洪（潮）工程、治澇工程、灌溉工程、引調(diào)水工程、農(nóng)村供水工程、水力發(fā)電工程、水土保持工程、水庫(kù)工程和水文基礎(chǔ)設(shè)施等9大類。這些基礎(chǔ)設(shè)施在減輕和免除水旱災(zāi)害、促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和改善生態(tài)環(huán)境方面發(fā)揮著重要作用。尤其是水庫(kù)和堤防，它們是防洪減災(zāi)的兩大重要屏障。如若出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性安全問題，將會(huì)對(duì)人民生命財(cái)產(chǎn)安全造成巨大威脅。

水利基礎(chǔ)設(shè)施包括哪些？如何監(jiān)測(cè)水利設(shè)施的運(yùn)行情況？(圖2)

二、如何監(jiān)測(cè)水利設(shè)施的運(yùn)行情況？

水利設(shè)施的監(jiān)測(cè)主要包括運(yùn)行監(jiān)測(cè)、安全監(jiān)測(cè)和環(huán)境監(jiān)測(cè)三個(gè)方面：

1、運(yùn)行監(jiān)測(cè)：

水力特性監(jiān)測(cè)：對(duì)水力特性如水流速、流量、水位等重要參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的測(cè)量和記錄，以了解水利設(shè)施的運(yùn)行狀態(tài)和狀況變化，主要用到的設(shè)備有雷達(dá)水位監(jiān)測(cè)儀、雷達(dá)超聲流量計(jì)等。

設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)：監(jiān)測(cè)水閘、泵站、渠道等設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，確保其正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

2、安全監(jiān)測(cè)：

結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)：對(duì)水利設(shè)施的結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)估和檢測(cè)，包括水工結(jié)構(gòu)的變形和裂縫監(jiān)測(cè)、土體的滲透性和穩(wěn)定性評(píng)估等，主要用到的設(shè)備有GNSS監(jiān)測(cè)一體機(jī)、智能加速度監(jiān)測(cè)儀、智能結(jié)構(gòu)診斷器、智能遙測(cè)終端等。

機(jī)電設(shè)備監(jiān)測(cè)：對(duì)大壩的機(jī)電設(shè)備、控制設(shè)施、安全設(shè)施等進(jìn)行監(jiān)測(cè)，確保其正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

3、環(huán)境監(jiān)測(cè)：

水質(zhì)監(jiān)測(cè)：測(cè)量水體的各種水質(zhì)參數(shù)，如pH值、溶解氧、濁度、溫度等，評(píng)估水體環(huán)境質(zhì)量，需要用到的設(shè)備有智能水質(zhì)監(jiān)測(cè)。

生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)：監(jiān)測(cè)水利工程周邊的水質(zhì)、土壤和環(huán)境氣象等，以保護(hù)水利設(shè)施的正常運(yùn)行和生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定，主要用到的設(shè)備有多功能氣象站。

三、水利自動(dòng)化監(jiān)測(cè)應(yīng)用場(chǎng)景

1、內(nèi)澇治理應(yīng)用場(chǎng)景

通過易澇區(qū)地面和地下管網(wǎng)布設(shè)智能監(jiān)測(cè)儀器，建立覆蓋“源-網(wǎng)-站-廠-河”一體化的排水安全運(yùn)行監(jiān)測(cè)，滿足日常管理、運(yùn)行調(diào)度、災(zāi)情預(yù)判、預(yù)警預(yù)報(bào)等功能需要，排水防澇能力與建設(shè)海綿城市、韌性城市要求匹配，保障城市生命線工程等重要基礎(chǔ)設(shè)施安全運(yùn)行，提升城市排水系統(tǒng)運(yùn)行效率和防洪排澇治理能力.

水利基礎(chǔ)設(shè)施包括哪些？如何監(jiān)測(cè)水利設(shè)施的運(yùn)行情況？(圖3)

2、智慧供水應(yīng)用場(chǎng)景

通過各類智能監(jiān)測(cè)終端保障供水壓力平衡、流量穩(wěn)定和供水安全，及時(shí)發(fā)現(xiàn)爆管并預(yù)警，避免大面積停水事故發(fā)生，為管網(wǎng)爆管預(yù)警分析、用水趨勢(shì)分析和泄漏量預(yù)警分析提供數(shù)據(jù)支撐.

水利基礎(chǔ)設(shè)施包括哪些？如何監(jiān)測(cè)水利設(shè)施的運(yùn)行情況？(圖4)

3、水庫(kù)大壩應(yīng)用場(chǎng)景

通過在大壩的各個(gè)關(guān)鍵位置安裝先進(jìn)的智能監(jiān)測(cè)設(shè)備，對(duì)大壩的物理狀態(tài)進(jìn)行全面的監(jiān)測(cè)，包括大壩的形變情況、滲流狀況以及承受的應(yīng)力水平等關(guān)鍵指標(biāo)。通過這些設(shè)備，系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)地收集到大壩運(yùn)行過程中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)是評(píng)估大壩安全性的重要依據(jù)。

水利基礎(chǔ)設(shè)施包括哪些？如何監(jiān)測(cè)水利設(shè)施的運(yùn)行情況？(圖5)

4、水環(huán)境治理應(yīng)用場(chǎng)景

通過對(duì)河湖水位、流速和流量，河湖斷面水質(zhì)，排水口水質(zhì)等監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的收集分析，及時(shí)診斷河湖水質(zhì)狀態(tài)，降低河湖污染程度，有效提升河湖污染治理成效，推動(dòng)社會(huì)和諧、穩(wěn)定發(fā)展，助力人居環(huán)境改善。

水利基礎(chǔ)設(shè)施包括哪些？如何監(jiān)測(cè)水利設(shè)施的運(yùn)行情況？(圖6)