智慧水库系统

智慧水库系统是以数字化、智能化技术为核心，整合水文监测、工程安全、水资源调度、生态保护的综合管理体系。

一、功能场景

（一）洪水防御：从被动应对到主动预警

• 技术路径：接收气象部门暴雨预警（如未来 24 小时降雨量超 50mm）；水文模型计算入库洪峰流量（如预测峰值 1200m³/s，超汛限水位 1.5m）；数字孪生模拟泄洪方案：对比 “全开 5 孔闸门” 与 “错峰调度” 的淹没风险，推荐最优方案；
• 案例：某水库应用智能调度系统，在 2024 年汛期提前 6 小时启动泄洪，减少下游农田淹没面积 2000 亩。

（二）大坝安全智能监测

• 变形监测：分布式光纤传感（DTS/DAS）：沿坝体铺设光纤，实时监测毫米级位移；AI 识别异常模式：如 “坝顶沉降速率连续 3 天超 0.3mm / 天→可能坝基软弱夹层变形”；
• 渗流监测：渗压计数据与历史同期对比，超过 20% 偏差时预警；结合温度场分析，识别渗漏通道（如渗流处水温异常）。

（三）水资源智能调度

• 多目标优化：目标 1：保障城市供水（满足 50 万人口日用水量 15 万吨）；目标 2：生态流量下泄（维持下游河道每秒 10m³ 流量）；目标 3：发电效益最大化（结合电价预测调整出库流量）；
• 算法模型：采用遗传算法或强化学习，求解多目标冲突下的最优调度策略。

（四）库区生态保护

• 水质预警：蓝藻水华预测：基于水温、pH 值、氮磷含量，提前 3 天预警藻类爆发风险；污染源追踪：通过水质指纹分析，定位入库支流污染物来源；
• 生物多样性监测：无人船搭载声呐，监测鱼类种群分布；鸟类栖息地保护：划定核心区，禁止船只进入。

二、系统介绍