無人機監測險情機器人排查隱患黃河防汛有了高科技
工作人員在進行堤防隱患探測。黃科院供圖
今年入汛以來，黃河上游發生了兩次編號洪水，經水庫聯合調度，攔洪削峰，保障了沿黃群眾生命財產安全。很多人并不知道，在兩次汛情安然度過的背后，一批高精尖的防汛新技術發揮了重要作用。
利用無人機、無人船全程即時監測河勢險情；管道雷達機器人穿行排水涵管探測隱患8月6日，記者跟隨黃河水利委員會黃河水利科學研究院（以下簡稱黃科院）的工作人員，一睹這批防汛高新技術的真容。
探測神器排查管涌隱患
千里之堤，KUKA機器人示教器維修，潰于蟻穴，說的就是管涌的危害。黃科院連續多年緊盯堤壩滲漏位置探測技術，運用一系列探測神器為堤壩排查隱患。
一艘測船沿著黃河大堤內側的河道行進，船上的工作人員將一根棒球桿大小的探頭放入水中。黃科院高級工程師李長征介紹：如果堤壩發生滲漏，入水點區域的電壓就會出現明顯變化，探頭‘發覺’后，主機會馬上報警。利用儀器攜帶的GPS定位裝置，就能準確標明大壩的隱患部位。
在黃河大堤上，記者看到技術人員從箱子里扯出一根長長的電纜，上面串著上百個锃亮的大鋼針，也就是金屬電極。李長征和同事們將電極一字排開，均勻插入堤壩土體內。他向記者解釋：當我們啟動與電纜連接的主機，就可以自動采集堤壩內部電阻率的分布數據，從而分析出管涌所在位置。這個過程，如同為堤壩進行了一次CT檢查。
針對堤壩體內老化的排水涵管，也有探測神器。技術人員操作著類似玩具汽車一樣的管道雷達機器人，進入直徑60厘米的涵管內工作。機器人一邊前進，一邊用攝像頭拍攝管道內部情況，身后的雷達也同時記錄下經過的管道腐蝕情況與土壤狀態等信息，實時反饋在地面的監視器屏幕上。
使用儀器能夠實現全天候實時監測。李長征說，更重要的是，可以未雨綢繆，在汛前就為堤壩做好體檢，杜絕帶病抗洪。
搶險黑科技快速療傷
隱患探測為堤壩安全度汛提供了保障，但險情不可能絕對避免。如果堤壩出現了問題怎么辦？
黃科院防汛所高級工程師張寶森為記者描述了一個危急情況：突然一陣大暴雨襲來，堤壩泄水管被損壞，又沒有溢洪道，不能有效排水。事態緊急，必須把水迅速排出，確保堤壩安全。
危難之際，虹吸排洪技術大顯身手。從工作人員提供的視頻資料上，記者看到，出現險情后，搶險隊伍可以快速布設起排水管道，利用虹吸原理，不需要動力裝置，就能實現快速排水。張寶森介紹：這項技術優勢明顯，一是造價低廉，二是便于組裝布設和安裝，三是不需要動力裝置，可以節約大量人力物力，提升搶險效率。
現在，我們經常使用多旋翼無人機開展河勢險情監測、災情監測等工作。也可操作無人機從空中進行傾斜攝影，構建水庫大壩及上下游的實景三維模型。張寶森說，利用模型可以模擬洪水發展過程和防汛搶險過程，這為制定搶險方案、泄水方案和虹吸管道布置方案提供了極大便利。
將黃河泥沙變害為寶
近年來，隨著生態環境保護意識的逐漸加強，大量采石場陸續被關閉，防汛石材緊缺。為了解決這一難題，黃科院多年來致力于黃河泥沙資源利用研究，把惱人的黃河泥沙變害為寶。
在黃科院的材料實驗室里，一個托盤上碼放著幾十個圓柱體石塊，這是黃科院工力所劉慧博士用黃河下游河段泥沙做出的石樣。市面上出售的磚，機器人維修，強度普遍在7.7~15兆帕。劉慧說，經過28天的觀察和測試，這批石樣的硬度能達到30兆帕，效果令人滿意。
據了解，現在黃科院已經集成了利用黃河泥沙制造人工石材的設備、實現規模化廠區生產，還研發了便攜移動式生產技術，提出了泥沙處理與資源利用有機結合技術。這些技術在孟州、中牟、新疆塔里木河流域都有示范基地。
我們將黃河泥沙‘變害為寶’，為防汛出力，為沿黃群眾服務，www.twshmhelmet.com，這正是研究的使命。劉慧自豪地說。