【青话高质量 建言十四五】㉕关于推动水工专业高质量发展的思考

　　【前言】“十三五”圆满收官，“十四五”扬帆启航。为了鼓励广大团员青年为“十四五”高质量发展建言献策，充分调动团员青年参与企业管理、关心企业发展的积极性，营造人人爱企业、人人为企业的浓厚氛围，为集团公司二次创业、做强做优汇聚青春智慧，集团公司团委组织开展了“青话高质量，建言十四五”征集活动。截至目前，全系统共征集论文704篇、金点子建议1735个。经过层层审核筛选，共推荐论文178篇、“金点子”建议481个参加终评。即日起，本栏目将陆续刊发部分征文建议。

　　2021年是中国共产党百年华诞，两个“百年目标”在此交汇，两个“五年规划”在此交接，同时也是我们集团公司立足新发展阶段，贯彻新发展理念，融入新发展格局，落实能源安全新战略，开启二次创业新征程、实现“十四五”新发展的关键之年。作为科研院水工专业技术人员，自身专业如何紧盯科技前沿、能源技术前沿，面向集团公司内部需求，面向科学研究院发展，引发看我的深入思考。水工水文专业要立足于科研院和水电院高质量发展方案，结合自身专业特色，可以打造服务集团公司系统企业的水工、水能水文专业技术保障中心和技术咨询中心，以下是我在水工水文专业面向科技和高质量发展方面的一些思考。

一、加强专业信息化建设

　　（一）建设集团公司水电站大坝监测信息系统（技术监督监控中心）

　　从技术监控角度而言，由于各水电站的规模体量、结构型式、调度运行等都千差万别，因此大坝所涉及的目标数量多、专业范围广、业务类型复杂。为提升技术监控效能，需要建设集团公司水工技术监控中心，基于此平台组织协调和参与各运行单位的水工技术监督、技术监控工作。通过对大坝监测测点信息、数据报送等业务工作的信息化管理，形成日常监控的有效机制，实现集团公司水工设施全天候技术监督的目标，促进集团公司水电安全、健康发展。

　　（二）建设集团公司水情测报及水库调度信息系统

　　利用集控平台，促进电调、水调信息高度共享和业务深度融合，解决优化发电和增发电量问题。集控中心涵盖了水雨情监测、流域水文预测预报、水库防洪调度、梯级优化发电调度等内容。同时加强与防汛、水文、气象部门及上下游电站的业务联系，加强集控水调自动化系统和厂站水情自动测报系统运行维护，滚动开展长、中、短期期水情监视和来水预报，积极开展水情会商，做好极端天气监测，及时掌握重大水雨情信息，全面提高水情监测预报质量，做好弃水预警。优化汛前调度计划，确保实现腾库目标。做好水、电调及上、下游的“两协调”，充分发挥梯级水库联合调度作用，积极采取拦蓄、错峰与反调节、主要厂站汛限水位动态控制优化等措施，滚动调整实施方案，严控弃水，促进洪水资源优化利用。

二、推进水工、水文专业智能化发展

　（一）研究大坝健康诊断及预警系统

　　大坝安全是可控制的，只要建立合理的预警机制并制定有效的应急预案，大坝失事带来的灾害是有可能避免的，至少是可以减轻失事损失。为加强大坝安全健康诊断,提高大坝安全性，适应中小水电站“无人值班少人值守”的要求的同时,充分运用现代计算机科学、网络技术、数据库技术、人工智能等各学科理论,研制大坝健康诊断及其预警系统,将大坝健康综合诊断结果及时反馈给大坝安全管理的决策人员，确保在发生灾害性事故之前，及时预警并采取有效的补救措施，将灾害损失降到最低，这对于大大提高大坝及其下游社会和环境的安全程度，并使大坝能够充分发挥工程效益具有重要意义。

　　（二）研究人工智能算法应用于大坝安全监测

　　常见的大坝安全监测数学模型主要有统计模型、确定性模型和混合模型三类，由于统计模型、确定性模型和混合模型都是把效应量看成是相关环境量函数的线性组合，而实际上大坝监测的效应量应该是相关环境量函数的非线性组合，所以传统的大坝安全监测数学模型并不能完全反映效应量与环境量之间的这种非线性关系。人工智能算法具有超强的函数逼近能力，对任何形式的连续函数有很好的拟合效果，因此可以利用人工智能来模拟大坝安全监测效应量与相关环境量的复杂函数关系。

三、探索水电站大坝数字化需求

　　（一）水电站BIM应用探索

　　BIM是指建设工程的物理特征和功能特性等信息的数字化集成，BIM技术是指基于BIM数字化承载和可视化表达等的成套技术，智慧水电需要数据支撑，BIM作为水利工程的数字化表达，可以成为构建智慧水电的重要组成部分。

　　BIM应用的价值可以贯穿于工程的全生命周期:（1）规划阶段可以建立可视化的沟通平台，提高论证的科学性及严谨性;（2）设计阶段能够提高设计的表达能力，促进粗犷式设计向精细化设计转变，降低沟通成本，辅助科学决策；（3）施工阶段实现项目成本的精细化管理和动态管理，规避施工风险，提高施工效率，降低施工成本;（4）运行管理阶段降低运维成本间，提供应急管理和节能减排措施。

　　（二）AR/VR技术

　　主要内容是进行电厂厂房的沉浸式3D虚拟环境开发，并采用投影仪、树脂硬幕、VR眼镜、人体动作捕捉等设备搭建虚拟现实环境，可以实现厂内虚拟漫游、虚拟巡视、虚拟操作、仿真培训等功能。建立三维数字化仿真动态设备（仪表）模型、事故故障模型，并开发三维模型的动态接口，在静态模型上展现动态运行效果；建立厂房主体结构物、内部各层机电设备等真实形象的三维模型，可以用于水淹厂房事故模拟，实现淹没水位和淹没过程展示，并根据不同水位进行着色处理，以显示出厂房水淹事故隐患点，供电厂进行应急指挥决策及会商。

　　征途漫漫，唯有奋斗！作为科研院水工专业技术人员，邹董事长的系列讲话，对于我们来说不仅是愿景，更是指向，将指引我们勇挑重担、进取践行，争取在打造“绿色低碳、多能互补、高效协同、数字智慧”的世界一流能源供应商的壮丽进程中贡献自己的智慧和力量！

【作者简介】

　　赵斌，男，28岁，硕士研究生，大唐水电科学技术研究院水工专责，助理工程师，2018年7月参加工作。