水利基礎設施包括哪些？如何監(jiān)測水利設施的運行情況？

水利基礎設施的建設能夠?qū)崿F(xiàn)對水資源的合理分配與高效使用，進而為那些干旱與洪澇災害頻發(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。然而水利設施的運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)的維護與管理，加強水利設施的規(guī)劃與設計以確保其適應未來氣候變化和人口增長的需求。

水利基礎設施包括哪些？如何監(jiān)測水利設施的運行情況？(圖1)

一、水利基礎設施包括哪些

水利基礎設施是指用于水資源開發(fā)、利用、治理、配置、節(jié)約和保護的各種工程設施和非工程設施的總稱。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、水庫工程和水文基礎設施等9大類。這些基礎設施在減輕和免除水旱災害、促進農(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。尤其是水庫和堤防，它們是防洪減災的兩大重要屏障。如若出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性安全問題，將會對人民生命財產(chǎn)安全造成巨大威脅。

水利基礎設施包括哪些？如何監(jiān)測水利設施的運行情況？(圖2)

二、如何監(jiān)測水利設施的運行情況？

水利設施的監(jiān)測主要包括運行監(jiān)測、安全監(jiān)測和環(huán)境監(jiān)測三個方面：

1、運行監(jiān)測：

水力特性監(jiān)測：對水力特性如水流速、流量、水位等重要參數(shù)進行實時的測量和記錄，以了解水利設施的運行狀態(tài)和狀況變化，主要用到的設備有雷達水位監(jiān)測儀、雷達超聲流量計等。

設備運行狀態(tài)監(jiān)測：監(jiān)測水閘、泵站、渠道等設備的運行狀態(tài)，確保其正常運轉(zhuǎn)。

2、安全監(jiān)測：

結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性監(jiān)測：對水利設施的結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性進行評估和檢測，包括水工結(jié)構(gòu)的變形和裂縫監(jiān)測、土體的滲透性和穩(wěn)定性評估等，主要用到的設備有GNSS監(jiān)測一體機、智能加速度監(jiān)測儀、智能結(jié)構(gòu)診斷器、智能遙測終端等。

機電設備監(jiān)測：對大壩的機電設備、控制設施、安全設施等進行監(jiān)測，確保其正常運轉(zhuǎn)。

3、環(huán)境監(jiān)測：

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

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

三、水利自動化監(jiān)測應用場景

1、內(nèi)澇治理應用場景

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

水利基礎設施包括哪些？如何監(jiān)測水利設施的運行情況？(圖3)

2、智慧供水應用場景

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

水利基礎設施包括哪些？如何監(jiān)測水利設施的運行情況？(圖4)

3、水庫大壩應用場景

通過在大壩的各個關(guān)鍵位置安裝先進的智能監(jiān)測設備，對大壩的物理狀態(tài)進行全面的監(jiān)測，包括大壩的形變情況、滲流狀況以及承受的應力水平等關(guān)鍵指標。通過這些設備，系統(tǒng)能夠?qū)崟r地收集到大壩運行過程中的各項數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)是評估大壩安全性的重要依據(jù)。

水利基礎設施包括哪些？如何監(jiān)測水利設施的運行情況？(圖5)