数智融训 砺剑安澜

——淄博堤防险情模拟技术研发与实训基地建设纪实

山东黄河河务局门户网站 时间:2026-3-23 来源:本站原创

本站3月23日讯   在淄博黄河刘春家险工下首,有一处占地近2万平方米的防汛抢险实训基地,基地设有多个功能区域,包括宣传展示区、传统埽工区、河道工程抢险区、队伍集结区、观摩区、险情演练区以及抢险物料区等。其中,演练水池面积达到7510平方米,为抢险训练提供了充足的场地。

当管涌险情在数字孪生堤坝中精准再现,当传统抛石护岸技术通过智能模型实现量化优化,一座集“科技赋能”与“经验传承”于一体的防汛抢险实训基地,正重塑黄河防汛抢险人才培育的全新范式。从破解传统实训“风险高、场景单一、效果难量化”的痛点,到构建“智能模拟+传统技艺”的融合训练体系,基地的每一步构建都践行着“防患于未然”的安全理念,彰显着黄河防汛抢险现代化的创新路径。

破局之举:锚定实训痛点谋篇布局

堤防作为防洪减灾的第一道防线,其险情处置的专业性直接关系人民生命财产安全。长期以来,堤防抢险培训面临诸多瓶颈;管涌、渗漏、滑坡等险情难以真实复刻,传统实训依赖经验判断导致精准度不足,人工巡堤查险效率低下且风险突出。随着极端天气频发,堤防险情的复杂性与突发性对救援队伍的实战能力提出了更高要求,构建科学化、实战化的实训基地成为紧迫课题。

基地筹建之初,便确立了“技术创新与经验传承并重”的核心定位,组建由水利工程专家、防汛抢险技术骨干、智能技术研发团队构成的专项工作组。历经多轮实地勘察长江、黄河等重点流域堤防现状,整合典型险情案例数据,吸纳堤防治理项目实战经验,最终形成“三维仿真为基、智能感知为脉、传统技艺为魂”为建设方案。基地选址兼顾交通便捷性与场景适配性,规划建设智能模拟区、传统技艺实训区、综合评估区三大核心板块,涵盖堤防常见险情的全流程处置训练,实现从理论学习到实战演练的闭环覆盖。

匠心筑造:科技赋能传统技艺新生

在智能模拟区,通过整合“天空地水工”多源数据,打造出可精准模拟管涌、渗水、滑坡等堤防险情,突破传统物理模型静态呈现的局限,结合渗流动态调控、多场耦合感知与数字孪生重构技术。集成异形气囊等装置实现真实场景物理模拟,研发覆盖渗水、管涌、滑坡等9大险情的全生命周期模拟系统,攻克堤防隐患多物理耦合机理与智能监测技术。建立基于异型管道、数控电磁阀及多传感器融合的险情演化动态感知模型,实现险情“萌发—发展—溃决”全过程动态复现,解决年轻职工对险情发展过程认知不足及科研学者们对真实场景下险情演化机理研究受限的问题。

传统抢险技艺的传承在基地中得到充分保障,在专门设置的传统技艺实训区,保留了黄河号子、拴家伙桩、编铅丝网片、围井封堵、反滤导渗沟开挖、快速筑堤等经典实训项目,邀请拥有数十年经验的老水利专家现场授课,手把手传授“听水声辨管涌”“看土质定方案”的实战技巧。基地创新采用“智能复盘+经验分享”模式,学员完成传统技艺实操后,可通过数据系统回看操作全过程,对比智能模型优化方案,实现传统经验与科学方法的有机融合。

赋能实战:构建防汛抢险技术新生态

精心打造“理论教学+智能场景模拟+抢险技术实训+应急指挥推演”四位一体的沉浸式训练系统,形成覆盖全险种、全流程的标准化抢险实训课程体系;融入VR(虚拟现实)技术,提升训练的真实性、交互性和沉浸感,进一步辅助完善训练系统;构建了智能评估系统,通过渗流控制精度、应急处理时效等多项指标生成学员能力测评报告,培训专业技术骨干,进一步提升了专业抢险队员实战水平。

基地自2022年10月份建成投入使用以来,历经数次升级改造,先后承办了黄河防总防洪调度演练山东现场演练科目,演练现场视频传输至水利部、黄河防总及各流域机构观摩;多次组织专业抢险队员在基地参加山东省黄河防洪调度演练;承办了8支地市河务管理局专业抢险队、高青县消防救援队、沿黄乡镇民兵抢险队参加山东黄河防汛抢险技术展演;承演山东省沿黄9市集群式重要目标防护演练,淄博市人民防空办公室组织三支所属队伍,参与演练巡堤查险、漫溢防护等。期间,水利部、黄委、山东省政府、省水利厅、应急厅领导多次到基地进行调研观摩,给予了高度评价。

融合创新:搭建新技术新材料科学试验平台

在险情抢护过程中,新技术与新材料的直接应用于真实险情抢护可能对堤防安全构成一定风险,通过搭建新技术新材料科学试验平台,建立“实险室模拟—实训基地验证—工程应用”三级技术评价体系,开发智能材料性能测试区、机械化抢险装备联调区等功能模块,可用于验证新型堵漏材料、智能监测设备等创新成果,降低新技术直接应用风险,破除技术成果转化壁垒。

基地建成应用以来,水利部堤防安全与病害防治工程技术研究中心联合黄河水利科学研究院正式挂牌成立科研基地,构建“基地试验场+高校实验室”协同创新平台,与河海大学(堤防渗流智能预警)、中山大学(抢险新材料研发)、大连理工大学(数字孪生决策系统)等双一流高校联合攻关,首批落地国家自然科学基金项目5项,其中“险情模拟—数据采集—装备测试”全链条科研能力支撑建成国内首个真实水沙条件下的防汛技术验证中心,推动缩短科研成果转化周期。

融合传承:打造黄河防汛文化载体

以“科技传承文明、实践赋能教育”为理念,打造了集防汛技术科普、黄河文化体验、生态保护教育于一体的研学科普平台,通过文学历史知识展示、险情抢护知识画展、埽工技艺操作平台等特色展区,运用现代技术手段复现传统抢险场景,生动解码治黄技艺科学原理,构建了“文化解码—技术再现—活态传承”的文化传播体系,通过多层次、多维度活动设计,生动展现黄河治理智慧与当代科技创新的融合成果,全面提升了黄河文化传播效能。

基地自建成以来,先后接待大中小学生研学20余批次受教育人数达3000余人,同时接待党政干部、沿黄群众参观学习2000余人次,提升了沿黄群众、青年学生、党政干部等主动了解黄河、深入参与防汛的意识,拓展了防汛文化传播、传承、弘扬的新渠道。(李波)

编辑:田光 录入:李璐 审核:陈宁

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