小型水庫作為水利建設中的重要一環，是區域防洪、農業生產、農民生活和農村發展的重要基礎設施。由于多數小型水庫興建于20世紀50-70年代，受各種因素影響，自身安全問題日益突出。為此，2021年水利部將小型水庫雨水情測報和大壩安全監測設施建設納入 “十四五”工作計劃，要求在 “十四五”期間基本實現小型水庫雨水情測報和大壩安全監測設施全覆蓋，保障水庫安全運行。

項目背景

湖南省某市在2022年全面開展小型水庫除險加固項目，項目內容包括完成30座小（1）型水庫雨水情測報設施建設、16座小（1）型水庫的大壩安全監測設施建設、202座小（2）型水庫雨水情測報設施建設、84座小（2）型水庫的大壩安全監測設施建設。其中，中海達負責該市32座水庫(其中小(1)型8座、小(2)型24座)，包括13座小型水庫大壩安全監測和32座小型雨水情測報設施建設。

痛點分析

長期以來，該市小型水庫缺乏專業化的監測設備，水庫管理人員在日常巡檢時只是簡單用眼看、用手摸，使得觀測數據不精準、不全面，導致水庫管理部門不能有效、及時地發現和排除水庫存在的安全隱患。

實施方案

中海達小型水庫雨水情測報和大壩安全監測系統充分利用北斗高精度定位技術、物聯網技術、智能傳感器技術以及無線通信技術等先進手段，建成以信息采集為基礎、智能預警為目標、大數據信息平臺為支持的系統，實現所有小型水庫水位、雨量、視頻圖像、大壩安全監測信息的自動采集、存儲、分析、上報，實現巡視檢查情況的在線監管，為該市小型水庫安全運行和水資源合理利用提供高質量數據支撐，以滿足水庫大壩安全運行與管理、水旱災害防御應急管理等需求。

作業流程

1.雨水情測報站建設

主要由庫區降雨量監測、庫區水位監測、供電系統、人工水尺、汛限水位條和水準點等組成，利用各種人工觀測、感知設備、技術手段和方法，動態監測和實時采集水庫的降水量、庫水位等監測信息。

▲雨水情測報站設備安裝

2.大壩安全監測站建設

埋設滲壓計，安裝北斗測站等儀器設備，監測大壩變形、滲流滲壓等信息。

▲大壩安全監測站設備安裝

3.工程視頻監視站建設

采用視頻（球機和槍機）對大壩、溢洪道進口、輸水洞出口等設施環境進行實時監控，充分利用人工智能對非法入侵人員進行喇叭語音告警。

▲工程視頻監視站設備安裝

4.數據采集與傳輸

根據現場網絡條件，采用光纖和移動4G網絡 ，對雨水情數據、視頻流或實時圖像、大壩監測數據等信息進行傳輸，發現異常可通過短信等方式進行告警。

▲數據采集與傳輸設備安裝

5.安全監測平臺建設

平臺建設包含WEB版、移動終端版兩大部分，主要涉及水庫監管一張圖、雨水情數據分析、水庫大壩安全監測、報警處理查詢管理、視頻監控、巡檢管理、監測報表等功能模塊，可按需進行功能定制開發。

▲數據管理平臺子系統展示界面

成果展示

建成后的32座小型水庫雨水情測報和大壩安全監測系統由34套監測壩體位移的GNSS測站、28套監測水域降雨量的雨量計、36套全天時監控水庫環境和溢洪道水位情況的視頻攝像機、28套監測水位的壓力式水位計、42套監測壩體浸潤線水位的滲壓計組成。目前，32座水庫雨水情測報和大壩安全監測系統已全部上線運行，并已接入湖南省水利監測平臺和市水利監測平臺，方便水利監管部門、管理單位能夠遠程監測水庫的降水量、庫水位、表面形變、滲流滲壓等實時數據，及時掌握大壩運行狀況，確保水庫安全運行。

▲水庫GNSS監測站和水庫雨水情測報站

▲水位、地表位移監測數據展示

項目總結

相較人工巡查方式，中海達小型水庫雨水情測報和大壩安全監測系統不僅可以實現24小時自動監測，助力水庫實現無人值守，而且可以實現毫米級微小變形實時在線監測，助力水庫發現安全隱患，同時還可以實現秒級響應，助力水庫快速掌握水庫運行狀況。

基于中海達小型水庫雨水情測報和大壩安全監測系統，該市可對32座水庫的降水量、庫水位、壩體表面形變、滲流滲壓等監測數據進行實時采集、存儲、分析和上報，實現了水庫24小時全天候、毫米級監測，便于及時發現水庫安全隱患，為小型水庫安全運行與管理，水旱災害防御應急管理提供了準確、及時的數據支撐，有效保障了人民群眾的生命財產安全。

審核編輯黃宇