到2025年，全國要完成55370座小型水庫雨水情測報和47284座大壩安全監(jiān)測項目建設(shè)。我國小型水庫點多、面廣、量大，水庫大壩老壩多、土石壩多，使得我國水庫安全管理任務(wù)十分艱巨。在此背景下，中海達(dá)積極配合各地進(jìn)行水庫雨水情測報和大壩安全監(jiān)測設(shè)施建設(shè)，目前已為全國2000余座大中小型水庫提供雨水情測報和大壩安全監(jiān)測服務(wù)。

一、項目背景

為了消除小型水庫安全隱患及提升管理效益，云南普洱某地11座小型水庫進(jìn)行雨水情測報和安全監(jiān)測設(shè)施建設(shè)，配套信息化系統(tǒng)，將監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)一接入省級水利平臺，完成基于小型水庫雨水情測報與大壩安全監(jiān)測的智能監(jiān)測預(yù)警能力提升、監(jiān)測數(shù)據(jù)匯聚應(yīng)用、水庫監(jiān)測設(shè)施運行維護(hù)等業(yè)務(wù)的高質(zhì)量推進(jìn)。受客戶委托，中海達(dá)承擔(dān)了該項目整體的建設(shè)和施工工作。

二、痛點分析

1. 水庫分散，現(xiàn)場勘察與施工難度大

本次項目涉及的11座小型水庫，地處云南偏遠(yuǎn)地區(qū)，分布較為分散，交通運輸設(shè)施落后，給勘察與施工帶來了較大挑戰(zhàn)。

2. 公網(wǎng)信號覆蓋差，監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸難

對水庫采集的雨量、水位等監(jiān)測數(shù)據(jù)需要實時、準(zhǔn)確地傳輸?shù)奖O(jiān)測中心平臺，但由于水庫地處偏遠(yuǎn)，當(dāng)?shù)毓W(wǎng)信號覆蓋差，對監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸要求變高，系統(tǒng)的穩(wěn)定運行與維護(hù)保障難度系數(shù)陡增，給項目交付帶來了巨大壓力。

三、實施方案

中海達(dá)根據(jù)相關(guān)管理辦法，推出小型水庫雨水情測報和大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)解決方案：小型水庫雨水情自動測報、大壩安全監(jiān)測、視頻監(jiān)控等監(jiān)測設(shè)施建設(shè)和監(jiān)測應(yīng)用平臺。方案整合水庫工程實時水雨情監(jiān)測、大壩安全監(jiān)測、水庫標(biāo)準(zhǔn)化管理、遠(yuǎn)程動態(tài)監(jiān)測、實時監(jiān)控視頻等數(shù)據(jù)，并具備實時感知、多維監(jiān)測、智能物聯(lián)、精準(zhǔn)管控、高效協(xié)同等能力，實現(xiàn)水庫監(jiān)測預(yù)警智能化與水庫運行管理數(shù)字化。

四、作業(yè)過程

1.大壩雨水情測報設(shè)施建設(shè)

主要由雨量監(jiān)測、庫水位監(jiān)測及視頻監(jiān)測系統(tǒng)組成。通過雨量計、水位計等設(shè)備實時采集水庫的降雨量、庫水位信息。通過在水庫壩頂、啟閉室、溢洪道、量水堰、庫區(qū)等安裝視頻球機(jī)和視頻筒機(jī)，對水庫重要部位進(jìn)行實時視頻監(jiān)控。

▲雨量計（含LED顯示屏）

▲水位計

▲直立式水位標(biāo)尺

▲壩上視頻站

▲庫區(qū)視頻站

▲量水堰視頻站

▲溢洪道視頻站

2.大壩安全監(jiān)測設(shè)施建設(shè)

主要包括GNSS觀測站、人工觀測墩、滲壓和滲流監(jiān)測設(shè)施建設(shè)。通過合理布設(shè)人工觀測墩，結(jié)合GNSS測站，監(jiān)測水庫大壩表面水平和垂直位移的變化；通過滲壓計和量水堰計實時采集水庫大壩內(nèi)部滲壓和滲流情況。

▲GNSS觀測站

▲人工觀測墩

▲滲壓計

▲量水堰計

3.數(shù)據(jù)接入及平臺聯(lián)調(diào)

通過部署監(jiān)測云水庫管理平臺接入水庫大壩各類監(jiān)測數(shù)據(jù)后，將數(shù)據(jù)統(tǒng)一接入省級水利監(jiān)測平臺。水庫大壩管理人員通過平臺可直觀掌握水庫的水位、雨量、大壩表面變形位移以及滲流滲壓等監(jiān)測運行實況，并結(jié)合監(jiān)測預(yù)警數(shù)據(jù)快速識別預(yù)警要素，及時針對預(yù)警要素進(jìn)行處置決策，有效提升水庫大壩安全運行能力。

▲監(jiān)測云水庫管理平臺

五、成果展示

建成后的云南普洱某地11座水庫群信息化系統(tǒng)由11套雨量計、11套水位計、56套視頻球機(jī)及視頻筒機(jī)、48套滲壓計、84個人工觀測墩、27套GNSS基站及測站等設(shè)備組成。

云南普洱某地水庫群雨水測情報及大壩安全監(jiān)測設(shè)施建設(shè)，實現(xiàn)了對水庫大壩進(jìn)行全天候?qū)崟r監(jiān)測，實時掌握水庫大壩水流情況，通過實時預(yù)警與推送，第一時間采取應(yīng)對措施，同時可以利用水庫大壩的各類監(jiān)測設(shè)備（如雨量計、水位計、滲壓計、量水堰、視頻等），進(jìn)行智能預(yù)警預(yù)測，提前做好相關(guān)部署，將可能發(fā)生的災(zāi)害危害降到最低限度；對當(dāng)?shù)厮畮齑髩伪O(jiān)測防洪減災(zāi)工作的有序進(jìn)行具有重大的意義。

▲建設(shè)成果

六、項目總結(jié)

通過應(yīng)用中海達(dá)雨水情測報及大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)，云南普洱某地11座小型水庫實現(xiàn)了高效、科學(xué)的安全監(jiān)測，大幅提升了管理效率，助力水庫信息化建設(shè)。

第一、實時24小時全方位監(jiān)測。實現(xiàn)了水庫表面變形、滲流滲壓、庫水位、降雨量等監(jiān)測數(shù)據(jù)實時采集、存儲、分析和上報，及時掌握水庫安全狀態(tài)及消除安全隱患。

第二、提供科學(xué)決策數(shù)據(jù)支撐。為水庫運行、維護(hù)、管理提供決策依據(jù)，讓既有水庫大壩支護(hù)工程的技術(shù)改造決策更加科學(xué)、改造技術(shù)方案的設(shè)計更加合理、經(jīng)濟(jì)，最終保障水庫大壩的使用安全，具有重要的社會意義、經(jīng)濟(jì)價值和廣泛的應(yīng)用前景。