孫湛博，鄭向軍

（1.南水北調(diào)東線山東干線有限責任公司，山東 濟南250109；2.淄博市博山區(qū)水利局，山東 博山255200）

近年來，隨著各級政府和社會各界對水庫關(guān)注度不斷提高，保障水庫安全高效運行已逐漸成為水庫管理的重要課題。水庫信息化作為提高管理效率、保障運行安全的關(guān)鍵措施和手段，亟需準確摸清建設(shè)現(xiàn)狀，找準工作著力點，結(jié)合先進水利信息科技，研究符合山東省情水情和水庫信息化管理需求的建設(shè)思路。

1 大中型水庫信息化現(xiàn)狀及對策分析

1.1 建設(shè)管理現(xiàn)狀

1）安全監(jiān)測系統(tǒng)。主要是通過配置相應的技術(shù)設(shè)備，對大壩變形、滲流、應（壓）力等項目進行定期監(jiān)測，以此對大壩安全性和穩(wěn)定性等情況進行分析研判。據(jù)統(tǒng)計，目前僅有95%的水庫建有變形監(jiān)測且自動化程度不高；滲流監(jiān)測中建有壩體滲壓和壩基滲壓的占95%，但設(shè)施完好率不足50%；絕大部分水庫尚未安裝或應用繞壩滲流、應（壓）力監(jiān)測等設(shè)施設(shè)備。

2）自動監(jiān)視監(jiān)控系統(tǒng)。主要包括視頻監(jiān)控和閘門控制系統(tǒng)。目前，水庫基本都建有視頻監(jiān)視，但閘門開高視頻監(jiān)視未實現(xiàn)全覆蓋。大部分水庫都建有閘門自動控制系統(tǒng)，但多采用人工現(xiàn)地啟閉方式，存在設(shè)備智能化程度低、可操控性不強、不能接入閘門視頻監(jiān)視信號、操控不直觀、不同程度存在控制隱患等問題，不利于閘門起閉的精細化操作。

3）應急管理系統(tǒng)。主要通過動態(tài)掌握流域內(nèi)降雨量、上游來水量等數(shù)據(jù)，為科學應對洪水，準確作出預判決策提供技術(shù)參考。據(jù)統(tǒng)計，目前建有洪水預報系統(tǒng)或洪水預報模型的水庫不足1/3，主要是依托水文測報系統(tǒng)實現(xiàn)對庫水位、降雨量的監(jiān)測，無法實現(xiàn)對水位、降雨量情況的安全分析和預測預判等功能，較為落后。

4）日常管理系統(tǒng)。主要實現(xiàn)各個信息化系統(tǒng)的集中統(tǒng)一管理，提高管理效能。絕大多數(shù)水庫未建立資源整合信息化綜合管理平臺，滲壓自動監(jiān)測系統(tǒng)、閘門自控系統(tǒng)、水位雨量自動監(jiān)測系統(tǒng)、庫區(qū)視頻監(jiān)控系統(tǒng)等均相對獨立，水管單位在日常工程管理、防汛調(diào)度、巡查檢查等工作中還缺乏先進的信息化技術(shù)手段支撐，缺少統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標準和管理平臺，信息化管理水平不高。

1.2 對策分析

1）大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)。能夠?qū)崿F(xiàn)對水庫位移觀測、滲流觀測等數(shù)據(jù)的自動采集以及庫水位、降雨量等與大壩安全相關(guān)的環(huán)境數(shù)據(jù)量的融合接入、數(shù)據(jù)存儲和維護。通過對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，形成各類分析圖表和趨勢線，為大壩安全管理提供智能分析、預警預報、資料整編、指揮調(diào)度等技術(shù)保障。

2）測壓管觀測設(shè)備。盡量采用主動跟蹤式監(jiān)測控制技術(shù)，實行水位智能感知、主動跟蹤、數(shù)據(jù)采集處理、無線自組網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸、自供電等一體化設(shè)計。設(shè)備應具備功耗低，抗雷擊、抗干擾能力強；數(shù)據(jù)準確，穩(wěn)定可靠；安裝使用方便，易維護等優(yōu)點。

3）閘門控制設(shè)備。包含高精度閘門開度監(jiān)測、數(shù)據(jù)采集、孔流推算、本地視頻監(jiān)視、就地操控、開度智能控制、信息顯示管理、遠程傳輸?shù)榷喾N功能，具備一體化集成管理能力。重點體現(xiàn)兩方面技術(shù)優(yōu)勢：一是可實現(xiàn)本地視頻監(jiān)控接入控制，隨控隨監(jiān)視，閘門本地控制更加便捷、直觀、精準；二是具備數(shù)據(jù)本地存儲及遠程傳輸功能，可方便實現(xiàn)與上層集控系統(tǒng)及管理中心互聯(lián)和數(shù)據(jù)交互。

4）信息化綜合管理平臺。能夠綜合運用大數(shù)據(jù)管理、GIS地理信息、水力學及洪水預報建模等技術(shù)。管理平臺應包括一個數(shù)據(jù)中心（統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫）、一張圖（水庫二三維結(jié)合的GIS地圖）、一張表（統(tǒng)計分析與決策支持報表），涵蓋大壩安全自動監(jiān)測、雨水情自動監(jiān)測、視頻監(jiān)視、防汛調(diào)度、雨洪分析及預測預報、巡視巡查、OA辦公等功能管理模塊，能夠?qū)⑺畮旄鞴芾硪亍⒏鲬米酉到y(tǒng)進行有機整合，實現(xiàn)基于云端部署，計算機端（PC）和移動端（APP）應用，并對各級管理部門提供信息共享接口，能夠為水庫日常管理及高效運行提供有力的技術(shù)支撐。

2 小型水庫信息化現(xiàn)狀及對策分析

2.1 建設(shè)現(xiàn)狀

1）雨水情自動測報系統(tǒng)。主要是實現(xiàn)對小型水庫水位、雨量等信息的動態(tài)采集，為各級管理部門提供服務和保障。目前，大多數(shù)小水庫建設(shè)的自動水位監(jiān)測設(shè)備都采用雷達測距技術(shù)。從運行效果看，由于強降雨期間小水庫水位上漲普遍較快，使用雷達測距無法準確掌握水位的動態(tài)增幅過程，在數(shù)據(jù)顯示時往往表現(xiàn)為短時期內(nèi)水位增幅較大，數(shù)據(jù)使用者在讀取數(shù)據(jù)時會存在設(shè)備是否出現(xiàn)故障的疑慮，不利于及時準確作出決策判斷。

2）數(shù)據(jù)信息現(xiàn)地展示系統(tǒng)。主要目的是方便水庫管理人員在工程現(xiàn)場可以直觀便捷地掌握水庫水位、雨量等數(shù)據(jù)及變化情況。目前絕大部分水庫尚未配置相關(guān)設(shè)備，在現(xiàn)地查看水位等數(shù)據(jù)時主要依靠水庫管理員人工觀測。

3）信息化管理平臺。主要是對上可實現(xiàn)信息共享，對下可實現(xiàn)對各個水庫雨水情信息、管護人員工作動態(tài)的實時掌握，確保遇緊急情況可以及早采取預警預防措施，保證水庫運行安全。目前絕大多數(shù)的縣未建設(shè)統(tǒng)一的管理平臺，各系統(tǒng)獨立運行，不利于水庫的綜合管理和調(diào)度運用。

2.2 對策分析

1）自動雨量水位觀測設(shè)施。盡量采用集人工觀測標尺、水位自動監(jiān)測、遠程數(shù)據(jù)傳輸于一體的人工電子一體化觀測水尺。整體設(shè)施具備高準確性、高穩(wěn)定性、常年免維護、安裝靈活、使用壽命長等技術(shù)特點。

2）信息顯示設(shè)備。盡可能安裝在管理房或放水洞啟閉室內(nèi)，顯示天氣預報、水位、雨量、庫容等信息，滿足基于現(xiàn)地及云端的數(shù)據(jù)交互、預警預報等功能，方便水庫管理人員準確掌握工程狀況，遇降雨等情況時避免親臨水尺查看水位數(shù)據(jù)，有效降低安全事故發(fā)生概率。

3）小型水庫信息化監(jiān)測及管理云平臺。以縣級為單位進行建設(shè)，實現(xiàn)縣級所轄小型水庫信息的綜合管理功能。基于云端部署、計算機端管理、移動端應用，設(shè)置縣、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村3級管理權(quán)限，對上具備平臺數(shù)據(jù)共享和融合能力，對下可實現(xiàn)防汛“三個責任”人、水庫大壩安全管理“三級責任人”，以及防指成員單位相關(guān)人員通過計算機和手機APP對水庫進行信息化管理，為水庫各級管理人員提供高效的技術(shù)服務和決策支持。

3 結(jié)語

水庫信息化建設(shè)需要廣泛運用最先進的水利信息科技、物聯(lián)網(wǎng)、移動信息傳輸?shù)刃录夹g(shù)新設(shè)備，同時要具備長遠思路、戰(zhàn)略思維和實用觀念，指導信息化建設(shè)更加貼近管理工作實際，滿足日常管理工作需求，提高工作效率，保障工程運行安全。