水库大坝雨水情测报与安全监测系统

一、应用背景

2021年3月23日《国务院办公厅关于切实加强水库除险加固和运行管护工作的通知》（国办发〔2021〕8号）和2021年9月22日国务院常务会议均明确要求，加快推进水库除险加固，加强雨水情和安全监测预警设施建设，健全常态化管护机制，确保2025年底前全部完成现有病险水库除险加固建设任务。

二、 需求分析

水库作为我国工程体系的重要组成部分，具有防洪、供水、蓄电、灌溉、生态等综合功能，是调控水资源时空分布、优化水资源配置、防治水害、以及保护生态环境等重要工程措施之一，是江河防洪体系不可替代的重要组成部分。

上世纪50~70年代，中国完成了水利工程建设的大跃进，成为世界上水库数量最多的国家，现有的9.3万座水库，大部分建于该时期。但限于当时的技术水平和经济条件，许多水库的质量和建设水平都不是太高，大部分是小型坝，基本上都已是超期服役。且在此后几十年的运行中，由于缺少必需的维护经费，水库病险的数量过半，达4万多座。

从1954年有溃坝记录以来，全国共发生溃坝水库3515座，其中小型水库占98.8%。而且，大多数水库管理人员缺乏现代水库管理知识，技术素质不够高，远不适应在市场经济下对水库管理的经营管理需求。水库安全管理观念落后，缺少战略研究，没有一套完整的技术和规范，缺少对中、小型水库管理和安全进行指导，也没有建立起相应流域的水库安全管理系统，中小水库安全监测水平还比较低。

鉴于这些小水库数量多、地处偏远，管理人员缺乏现代水库管理知识。若是单靠人员定时巡检，一方面需要大量的人力和资金的投入，另一方面时效性低，很难有效的掌握到水库的安全状况。因此，需要有一种具有远程自动监测的系统来协助高效的工作。

三、系统组成

四、系统结构

主要包括雨水情测报和大坝安全监测，主要建设降水量观测设施和库水位观测设施，以及渗流量、渗流压力、表面变形观测设施，及工程视频图像设施等。

五、系统功能

建成水情信息自动采集系统（包括大坝安全监测、水雨情、环境、闸门监控和视频监视等），在信息标准化的基础上依靠通信网络和计算机网络的支持，实现基础数据的自动传输、汇总累计、及时上报，同时为工程运行、防洪调度和抢险抗灾提供决策依据。

✽小型水库标准化监测要素全覆盖，实现小型水库动态监测

雨水情监测

·水位、雨量、流量

·可扩展水温、水质等

坝体安全监测

·大坝渗流、渗压

·可扩展大坝表面变形、岸坡稳定、接缝裂缝等变形监测。

✽重要位置进行图像、视频监控，全面实现水库可视化管理。

在大坝、溢洪道等重要部位进行图像和视频采集，重点监视大坝全貌，兼顾水尺、坝前水面、溢洪道进出口、坝体渗漏等部位的动态视频信息。也可定时拍照、远程抓拍上传图片。

✽监测信息预警及时有效，为防汛指挥调度提供辅助决策

·越限报警：当监测数据超出设定的阈值时；

·故障报警：监测设备故障、供电异常、通信中断；

·通过抓拍、平台软件、短信通知等方式进行预警。

✽水库雨水情测报和安全监测平台，实现省市县联级管理。