1. 保持原意与结构不变,只优化表达

作为跨流域调配水资源的重大国家水利工程,南水北调中线工程输水线路绵延千里,穿越多种地质与气候区域,沿线渠段、枢纽和机电设备点位分散、覆盖范围广。工程要长期稳定运行,既关乎供水安全,也关系沿线生态和群众生产生活。如何更早发现隐患、降低运行风险,是运维管理中的核心问题。 现实难点于,面对超长距离工程,传统巡查往往“能看到的有限、看不到的更多”。渠道衬砌板裂缝、伸缩缝止水老化、边坡变形、闸门及启闭设备锈蚀、泵站机组振动异常等问题,一旦处置不及时,可能引发渗漏、结构受损或设备故障,进而影响调度与供水。过去主要依靠管理人员徒步巡渠、敲检量测;遇到暗渠、隧洞等区段,还需要进入封闭空间排查,单次巡查周期长、强度大。水下结构、闸门底部等隐蔽部位更难直接观察,问题往往发展到中后期才暴露,维修窗口被压缩、成本随之上升。 原因之一是,水利工程巡检受到“水环境干扰”的影响,明显高于一般工业场景。水面反光、浑浊度变化、水位波动,以及藻类附着、潮湿水渍等因素,会降低图像对比度并影响判读;裂缝尺度小、形态复杂,也容易与伸缩缝、施工纹理混淆。即便引入无人机、无人船等装备,海量图像和声呐数据的整理与判读仍高度依赖人工,容易出现“采集多、筛查慢、漏检风险高”的瓶颈。 影响主要体现在三上:一是隐患发现滞后,会压缩检修处置窗口,增加运行不确定性;二是人工巡检在高温、涉水、临边等作业环境下存在安全风险;三是对关键设备状态掌握不够细,难以形成可追溯、可量化的健康档案,不利于预测性维护和科学调度。 针对这些难点,部分管理单位在中线工程试点部署现场端智能分析系统:无人机巡查渠道两岸及衬砌面,无人船搭载声呐与水下相机巡检水下结构,固定摄像头与传感器对闸门、泵站等关键节点进行持续监测;多源数据在管理处机房的三防边缘计算设备(含“亿道三防AIbox”)上就地处理并融合分析。系统通过图像预处理抑制反光、增强纹理细节,并结合缺陷特征库对裂缝、渗漏痕迹、锈蚀异常等进行分类识别,减少人工逐帧排查的工作量。 试点运行中,系统曾在无人机巡检图像中提示某渠段存在横向贯穿裂缝风险点。现场复核后确认,裂缝延伸至水面以下并伴随轻微错台。管理单位随即将处置计划前移,在适宜水位期制定灌浆修补方案,避免渗水长期冲刷垫层引发更大结构病害。工程技术人员表示,这类“快速发现—快速复核—快速处置”的闭环,有助于把问题解决在早、控制在小。,围绕闸门与启闭机等高频动作设备,结合水下成像、振动与温度等监测手段,可为设备健康评估提供更连续的数据支撑,降低突发故障概率。 前景来看,随着水利工程数字孪生、标准化数据治理和智能预警体系建设推进,巡检正从“阶段性排查”向“常态化感知”延伸,从“经验判断”向“模型评估”升级。下一步重点在于:完善缺陷判定标准与样本库,提高跨季节、跨水位工况下的识别可靠性;打通巡检、养护、调度与应急的业务链条,形成可追溯的全生命周期管理;同时加强网络与数据安全,确保关键信息可控可信。

守护“千里水脉”,既要靠工程本体质量,也要靠运维治理能力。随着多源感知、就地分析和闭环处置机制逐步落地,超长线性水利工程的运维正从“人海巡查”走向“精准预警”。把风险发现得更早、把处置推进得更快,才能更稳固地支撑国家水安全。