2023年,海河“23·7”流域性特大洪水来袭时,位于北京市门头沟区的斋堂水库充分发挥拦洪削峰作用,经受住历史罕见大洪水的考验,护住下游万千群众。如今,2026年主汛期将至,这座1974年就启用的水库迎来全新蜕变。

 

数字孪生平台、全自动大坝监测机器人、多套智能测流设备在今年汛期投入实战。昔日靠人力翻山启闭闸门、徒步全天巡检坝体、半小时人工测流的老模式被智能化设备取代,河道测流从曾经的半小时缩短至5分钟,大坝隐患实时自动预警,为迎接北京“七下八上”主汛期做好准备。


斋堂水库。新京报记者 吴婷婷 摄


一批智能化设备首次在汛期实战

 

斋堂水库位于门头沟区斋堂镇,坐落在永定河支流清水河上。2023年7月31日8时至8月2日8时,强降雨引发的洪水使斋堂水库水位达到461.56米,超历史最高水位。

 

这场历史罕见的强降雨让水流长时间大流量入库,当年7月29日8时至8月7日8时,斋堂水库管理所历经192小时奋战与坚守,实施水库错峰调度、推迟大洪量泄洪,分级降低下泄洪水流量,为官厅山峡区间受困列车旅客和下游群众转移、洪水错峰创造条件。在入库洪峰达到935立方米/秒的情况下,出库仅300立方米/秒。可以说,在海河“23·7”流域性特大洪水中,斋堂水库为守护下游安全起到了关键作用。

 

7月2日,记者再次来到斋堂水库管理所,这里虽然没有三年前应对洪水时的紧张气氛,但所有设备、人员已经进入备汛状态,更重要的是,今年汛期,斋堂水库、清水水文站的一批智能化设备将首次在汛期实战。

 

走进斋堂水库管理所中控室,多联大屏实时显示斋堂水库、苇子水水库、清水水文站等区域的机房设备、坝体状态、河道水情等监测数据。这些变化得益于永定河数字孪生防洪调度模块的全面投用。

 

北京市永定河管理处斋堂水库管理所副所长张恺跃介绍,2025年汛期,该系统试运行,经过一年打磨,平台运行成熟,2分钟就能完成多套调洪演算,洪水发展态势、预测入库洪量等关键指标一目了然。从试运行情况来看,依托该平台,洪水预报精度提升20%,雨水情共享效率提升80%。

 

在汛期,一旦出现洪水,水务部门将通过调整水库闸门开度对洪水进行调控,但是以前,开闸门是与洪水“抢时间”。以斋堂水库为例,工作人员需步行穿过大坝,再爬一座山,到山的另一面启闭闸门。这是一个拼速度、拼体力、更拼意志力的工作,水务人员必须争分夺秒调整闸门,完成洪水调度,确保下游安全。

 

如今,有了远程控制系统,工作人员在中控室里点击屏幕按键,便可精准调整远在几公里外的水库闸门,启闭闸门从曾经的“翻山越岭”变成现在的轻点鼠标,防汛调度效率更高。


全自动机器人可为水库大坝“体检”

 

汛期,水务人员还会关注水库大坝的“健康”数据,只有坝体稳固,才能稳稳接住上游来水,起到调蓄洪水的作用。7月2日,记者在斋堂水库大坝看到,在坝体的侧面新增了两台胖墩墩的设备,它们是为大坝做实时监测的全自动监测测量机器人。

 

海河“23·7”流域性特大洪水后,斋堂水库开展除险加固,新增了大坝安全监测系统,每日自动采集数据,可根据安全阈值自动预警。“以往工作人员得拿着仪器设备,在大坝上走一天才能完成安全监测、渗压监测,如今通过智能系统即可实时掌握。”张恺跃表示,智能系统让工作人员把更多精力投入到数据研判、数据分析中,为水库精细化管理打下基础。

 

记者了解到,斋堂水库属于土石坝。这种坝不同于重力坝,其最致命的风险是水位快速上涨导致的漫顶溃坝。装上自动化监测设备后,工作人员在值班室就能实时查看坝体变形等数据,并第一时间分析大坝安全隐患。此外,库区还整合了水库范围内原有的50多个电子监控点,如同眼睛一样紧盯库区情况。

 

北京的主汛期为7月下旬到8月上旬,俗称“七下八上”,这是全年降雨最集中、防汛压力最大的时段。入汛前,斋堂水库已将水位降至汛限水位以下,目前,斋堂水库的输水洞还在有序输水,为主汛期充分预留防洪库容。


7月2日,斋堂水库输水洞正在稳定输水。新京报记者 吴婷婷 摄


清水水文站已基本实现无人值守、自动测流

 

清水水文站位于斋堂水库上游,主要承担测量雨量、水位、流量等水文数据的任务。这里是斋堂水库的“前哨站点”,关键的水文数据直接影响着水库的防洪调度。在海河“23·7”流域性特大洪水中,清水水文站遭受重创。

 

如今,清水水文站整修一新,还实现了全方位的自动化升级。据了解,清水水文站将桩基深入基岩50厘米,增强了自身的防冲刷能力,防御标准进一步提高。同时按照“无人值守”的标准建设,大幅提升了自动测报水平。

 

走上清水河缆道房,一个形似大鱼的监测设备悬于断面之上。它的学名叫“铅鱼”,也被称为ADCP走航测流设备,是智能化测流设备。当洪水袭来时,“铅鱼”可沉入水底实现自动测流。此外,清水水文站还配备了移动式雷达波等测流设备,可以实现不同流量下的自动化测流。


清水水文站的“铅鱼”。新京报记者 吴婷婷 摄


张恺跃介绍,低洪,即水流流量为10立方米/秒以下时,将启用人工测流及水位流量关系曲线推流,这是传统的测流方式。中洪发生,即流量在10-50立方米/秒时,将启用ADCP走航测流设备测流。高洪发生,即流量在50立方米/秒以上时,将启用移动式雷达波测流。多设备协同,可提高测流效率,单次测量时间从传统的30分钟缩短至5分钟。

 

如今,清水水文站已基本实现无人值守、自动测流,工作人员有更加充足的时间投入到水库的智慧化管理中。


7月2日,清水水文站的移动式雷达波测流设备。新京报记者 吴婷婷 摄


■知道多一点:斋堂水库


斋堂水库位于门头沟区斋堂镇西斋堂村,在永定河的一级支流清水河上,是一座以防洪为主,结合供水和生态补水的中型水库,水库控制流域面积354平方公里,占官厅山峡段流域面积的22%,占清水河总面积的64%,总库容4602万立方米。水库于1970年开工建设,1974年正式通过验收并投入使用。水库主要建筑物有四个,分别是大坝、溢洪道、泄洪洞、输水洞。

 

新京报记者 吴婷婷

编辑 白爽 校对 李立军