El monitoreo de embalses a pequeña escala se enfrenta a tres grandes dilemas: la dependencia de las inspecciones manuales conlleva la falta de datos clave como las precipitaciones y los niveles de agua; en condiciones climáticas extremas, como lluvias torrenciales, la respuesta tradicional de alerta temprana se retrasa y el riesgo de rotura de presas aumenta drásticamente; la gestión descentralizada carece de una plataforma unificada, lo que resulta en una coordinación deficiente del control de inundaciones. Estos peligros ocultos amenazan gravemente la vida y la seguridad de las propiedades en las zonas aguas abajo, lo que hace que la modernización del monitoreo hidrológico sea extremadamente urgente.
El Sistema de Monitoreo del Nivel de Agua ofrece una solución eficaz a estos problemas. Con las "seis unificaciones" como núcleo —diseño unificado de la construcción de estaciones, protocolo unificado de transmisión de datos, codificación unificada de estaciones, flujo de datos unificado, estándares unificados de estructura de bases de datos y gestión estandarizada unificada— crea un sistema de monitoreo inteligente de cadena completa. El sistema consta de un centro de monitoreo, una red de comunicación, equipos de monitoreo front-end y equipos de medición. El equipo de monitoreo frontal se encarga de la recopilación de datos: las estaciones de telemetría recopilan automáticamente datos como el nivel del agua, la precipitación y la calidad del agua, las 24 horas del día, los 7 días de la semana. Los medidores de nivel de agua por radar se utilizan principalmente como sensores de nivel, que calculan con precisión la altura del nivel del agua basándose en la diferencia de tiempo de propagación mediante la emisión de ondas electromagnéticas de alta frecuencia y la recepción de las ondas reflejadas en la superficie del agua. Los sensores de lluvia, como los pluviómetros de cubeta basculante, tienen una estructura simple y son fáciles de mantener, con un diseño de cubeta basculante que se voltea y cuenta cada vez que recibe una cierta cantidad de lluvia, registrando la precipitación en tiempo real y con precisión. También existen sensores de caudal, entre otros, que realizan conjuntamente un monitoreo integral de múltiples parámetros hidrológicos del embalse.
Los datos recopilados por el equipo se transmiten rápidamente al centro de monitoreo a través de la red de comunicación, lo que permite una alerta temprana de segundo nivel. Existen varios métodos de comunicación: la transmisión por cable se basa en cables ópticos y cables, que son estables y rápidos; La transmisión inalámbrica utiliza tecnologías de comunicación como 4G y 5G, fáciles de instalar y que permiten la transmisión remota de datos en zonas con cobertura, ampliando considerablemente el alcance del monitoreo. Incluso en embalses ubicados en zonas montañosas remotas con terreno complejo y transporte difícil, la comunicación satelital garantiza una transmisión fluida de datos.
El centro de monitoreo se encarga del procesamiento centralizado de datos y el apoyo a la toma de decisiones, a la vez que realiza la gestión y el control multidimensionales, facilitando la videovigilancia, la distribución inteligente del agua y el análisis de seguridad, con una única pantalla que controla la dinámica general del embalse. El servidor cuenta con un software profesional de monitoreo hidrológico para realizar un análisis y procesamiento exhaustivos de los datos recibidos. Cuando datos clave, como el nivel del agua y la precipitación, alcanzan los umbrales preestablecidos, el sistema emite una alarma de inmediato, recordando a los administradores que deben tomar medidas de respuesta, como la descarga temprana de inundaciones y el refuerzo de las inspecciones de presas, para prevenir posibles riesgos de seguridad. El sistema no solo permite el monitoreo, sino también el apoyo a la toma de decisiones: la información se presenta de forma clara mediante mapas SIG, paneles de datos y notificaciones push móviles. En términos de control, se generan automáticamente sugerencias de programación según modelos hidrológicos para reducir el riesgo de errores humanos. Además, se considera el monitoreo de la calidad del agua para contribuir al desarrollo ecológico sostenible. El software también puede generar diversos informes y gráficos que presentan intuitivamente las tendencias cambiantes del agua del embalse y las condiciones de lluvia, proporcionando datos de apoyo para el despacho científico. Por ejemplo, durante la temporada de inundaciones, la capacidad de almacenamiento de agua del embalse se regula razonablemente con base en datos de monitoreo en tiempo real, lo que no solo previene el riesgo de que las inundaciones desborden la presa, sino que también garantiza el suministro de agua para la producción y la vivienda en las zonas aguas abajo durante la temporada seca.
En cuanto al monitoreo de la seguridad de la presa, el sistema evalúa la estabilidad estructural mediante el monitoreo continuo de parámetros como la deformación y las filtraciones. Si los datos de monitoreo son anormales, se emite una alerta temprana de manera oportuna para facilitar la inspección y el mantenimiento del personal, garantizando así la seguridad estructural de la presa. La transición de la "prevención humana" a la "prevención técnica" hace que los peligros ocultos sean inocultables.
El control de inundaciones no es un asunto trivial, y la responsabilidad es inmensa. El equipo general del Sistema de Monitoreo del Nivel del Agua, con su eficiente recolección de datos, transmisión estable y capacidades precisas de análisis y procesamiento, construye un sistema de monitoreo de seguridad de embalses integral y de múltiples niveles.
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