小型水庫雨水情監(jiān)測及大壩安全監(jiān)測解決方案

小型水庫雨水情監(jiān)測及大壩安全監(jiān)測解決方案總體設(shè)計項目概述效益分析案例分享建設(shè)方案二一四五三CONTENTS強調(diào)統(tǒng)籌發(fā)展與安全，把保護人民生命安全擺在首位，加快病險水庫除險加固，維護重要水利基礎(chǔ)設(shè)施安全。

——《中共中央關(guān)于制定國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和二〇三五年遠景目標(biāo)的建議》習(xí)近平總書記多次作出重

要指示批示，強調(diào)要堅持安全第一，加強隱患排查預(yù)警和消除，在“十四五”時期解決防汛中的薄弱環(huán)節(jié)，確保現(xiàn)有水庫安然無恙。提出了分類完善支持政策、加快實施水庫除險加固、加強水庫運行管護、提升信息

化管理能力、落實屬地管理

責(zé)任、強化部門監(jiān)督指導(dǎo)責(zé)任、健全責(zé)任追究機制等7條具體措施?！蛾P(guān)于切實加強水庫除險加固和運行管護工作的通知》（國辦發(fā)〔2021〕8號）（2021年3月24日）水利部制定了相關(guān)管理辦法，明確了建設(shè)內(nèi)容和建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。建設(shè)內(nèi)容包括：雨水情測報和大壩安全監(jiān)測設(shè)施設(shè)備，以及監(jiān)測信息匯集、

應(yīng)用和共享的監(jiān)測平臺?！缎⌒退畮煊晁闇y報和大壩安全監(jiān)測設(shè)施建設(shè)與

運行管理辦法》（水運管〔2021〕313號）（2021年

10月19日）水庫安全事關(guān)人民群眾生命財產(chǎn)安全，黨中央、國務(wù)院高度重視李克強總理主持召開國務(wù)院常務(wù)會議，專門研究病

險水庫除險加固工作，明

確要求對現(xiàn)有病險水庫在2025年底前全面完成除險加固，對新出現(xiàn)的病險水

庫及時除險加固。1、形勢與政策存在安全隱患?

建設(shè)年代較早，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求不高，存在安全信息化基礎(chǔ)薄弱?

沒有信息平臺支撐隱患?

大部分小水庫還沒有雨量水位自動監(jiān)測系統(tǒng)?雨水情數(shù)據(jù)基本都是由人工報送?

大壩安全監(jiān)測較少預(yù)報預(yù)警困難?雨水情數(shù)據(jù)積累少，水庫雨水情精準(zhǔn)化預(yù)報

難?

水庫位置偏遠，基本無人值守，預(yù)警發(fā)布手管理手段落后?

水庫管理方式傳統(tǒng)，管理責(zé)任不明確?

運行管理不規(guī)范，管理機構(gòu)不健全、管理人員不足?

管理水平低，管理經(jīng)費短缺導(dǎo)致維修養(yǎng)護不到位?安全鑒定不及時等段和措施不足

2、現(xiàn)狀與問題是落實水利部關(guān)于水庫管理相關(guān)政策的重要舉措2021年3月1日，水利部召開水旱災(zāi)害防御工作視頻會議，李國英強調(diào)，水旱災(zāi)害防御工作關(guān)系人民

生命財產(chǎn)安全和糧食安全、經(jīng)濟安全、社會安全、國家安全，必須從政治高度準(zhǔn)確把握新階段水旱

災(zāi)害防御新要求。是提高本地區(qū)水庫安全運行管理水平的迫切要求水庫建設(shè)年代久遠，受當(dāng)時技術(shù)限制，普遍存在建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低、工程缺陷多、設(shè)施不完備等問題。信

息化監(jiān)測預(yù)警自動化設(shè)備覆蓋率偏低，無法及時獲得工程狀況、設(shè)施狀況、來水情況，大壩變形情

況、滲漏情況等信息，存在巨大的安全隱患和預(yù)警風(fēng)險。是黨中央關(guān)于水庫大壩安全管理重要指示的具體落實習(xí)近平總書記多次作出重要指示批示，強調(diào)要堅持安全第一，加強隱患排查預(yù)警和消除，在“十四五”時期解決

防汛中的薄弱環(huán)節(jié)，確保現(xiàn)有水庫安然無恙。是提高本地區(qū)水庫運行日常監(jiān)管效率的重要手段通過建設(shè)自動水雨情監(jiān)測、大壩安全監(jiān)測以及視頻監(jiān)視，

可以遠程掌握水庫的運行狀況和工程安全狀況，

避

免由于水庫工程數(shù)量太多經(jīng)費不足無法覆蓋監(jiān)管點的問題，為水庫安全提供決策支持。

3、必要性與緊迫性總體設(shè)計項目概述效益分析案例分享建設(shè)方案二一四五三CONTENTS在“水利工程補短板、水利行業(yè)強監(jiān)管”的水利改革發(fā)展總基調(diào)的指導(dǎo)下，充分利用4G/5G、大數(shù)據(jù)、人工智能、

物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)

，在水庫現(xiàn)有信息化建設(shè)基礎(chǔ)上，建設(shè)、完善水雨情、視頻、大壩安全監(jiān)測設(shè)施，建立、完善監(jiān)測平臺，

并實現(xiàn)省

、

市、縣各級監(jiān)測平臺的互聯(lián)互通，

為水庫管理人員提供水庫安全監(jiān)測信息，全面提升小型水庫信息化管理水平，

為落實水庫預(yù)報、預(yù)警、預(yù)演、預(yù)案措施提供技術(shù)支撐，保障水庫安全運行。

1、建設(shè)目標(biāo)水利工程補短板

水利行業(yè)強監(jiān)管

2、框架設(shè)計因庫制宜結(jié)合水庫壩型、

規(guī)模、壩高、壩長、

下游影響、通信條件等實際情況信息共享建立完善監(jiān)測平臺,實現(xiàn)信息匯集、應(yīng)用

和共享。統(tǒng)籌協(xié)調(diào)充分利用現(xiàn)有條件,統(tǒng)籌考慮資金、建設(shè)規(guī)

劃等多種因素實用有效依據(jù)有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),合理設(shè)置監(jiān)測設(shè)施,

并

做好與已有監(jiān)測設(shè)施及除險加固項目建設(shè)內(nèi)

容銜接,

避免重復(fù)建設(shè)

2、建設(shè)原則感知監(jiān)測體系雨水情監(jiān)測大壩安全監(jiān)測

專線/GPRS/4G/5G

衛(wèi)星信道（備用）數(shù)據(jù)資源體系綜合數(shù)據(jù)庫雨水情監(jiān)測數(shù)據(jù)

大壩安全監(jiān)測數(shù)據(jù)水庫管理數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)應(yīng)用體系監(jiān)測預(yù)警、安全監(jiān)測

巡檢養(yǎng)護、運維監(jiān)控

運行管理、安全管理

3、建設(shè)內(nèi)容基礎(chǔ)設(shè)施體系服務(wù)器、存儲設(shè)備網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備數(shù)據(jù)庫等基礎(chǔ)軟件應(yīng)用支撐體系基礎(chǔ)支撐體系

使能支撐體系總體設(shè)計項目概述效益分析案例分享建設(shè)方案二一四五三CONTENTS

1、感知監(jiān)測體系總體原則

充分利用現(xiàn)有水庫自動監(jiān)測設(shè)施，在現(xiàn)有基礎(chǔ)上進行補充完善

，避免資金浪費

、

重復(fù)建設(shè)。

雨水情監(jiān)測?

雨量監(jiān)測?

水位監(jiān)測?

圖像視頻監(jiān)控

大壩安全監(jiān)測?

滲流監(jiān)測?

滲壓監(jiān)測?

變形監(jiān)測

1、感知監(jiān)測體系1、感知監(jiān)測體系雨水情監(jiān)測雨量監(jiān)測站水位監(jiān)測站雨量水位一體站視頻/圖像監(jiān)視站?測站類型

已有自動監(jiān)測設(shè)施只需補充建設(shè)雨量自動監(jiān)測設(shè)施的，設(shè)置獨立的自動雨量站；只需補充建設(shè)庫水位自動監(jiān)測設(shè)施的，設(shè)置獨立的自動庫水位站；同時需要建設(shè)自動雨量和水位自動監(jiān)測設(shè)施的，設(shè)置雨量水位一體化自動監(jiān)測站。

沒有自動監(jiān)測設(shè)施全部設(shè)置雨量水位一體化自動監(jiān)測站。

需要建設(shè)流域內(nèi)雨量站的，設(shè)置獨立的自動雨量站。

視頻/圖像監(jiān)視站有市電/光纖接入，或者公網(wǎng)4G/5G信號穩(wěn)定覆蓋的水庫，設(shè)置適當(dāng)數(shù)量的視頻監(jiān)視站點；無市電接入

，且無公網(wǎng)4G/5G信號覆蓋或信號不穩(wěn)定的水庫，不布設(shè)視頻站，可考慮設(shè)置圖像站。1、感知監(jiān)測體系雨水情監(jiān)測?布設(shè)原則序號設(shè)備名稱單位數(shù)量備注1雷達式水位計/壓力式水位計套1雨量站為雨量計2遙測終端（RTU）套13通信模塊套14一體化野外機箱套15蓄電池（38AH）套1根據(jù)當(dāng)?shù)貙嶋H情況

調(diào)整6太陽能板（30W）套17充電控制器套18避雷器項19避雷系統(tǒng)項110土建基礎(chǔ)項111線纜輔材項112通信費用年113安裝調(diào)試項1雨量監(jiān)測站1、感知監(jiān)測體系雨水情監(jiān)測?

典型設(shè)計

水位站/雨量站典型設(shè)計水位監(jiān)測站序號設(shè)備名稱單位數(shù)量備注1雷達式水位計套12翻斗式雨量計套13遙測終端（RTU）套14通信模塊套15一體化野外機箱套16蓄電池（38AH）套1根據(jù)當(dāng)?shù)貙嶋H情況調(diào)整7太陽能板（30W）套1根據(jù)當(dāng)?shù)貙嶋H情況調(diào)整8充電控制器套19避雷器項110避雷系統(tǒng)項111土建基礎(chǔ)項112線纜輔材項113通信費用年114安裝調(diào)試項1雨量水位一體站1、感知監(jiān)測體系雨水情監(jiān)測?

典型設(shè)計雨量水位一體站典型設(shè)計序號設(shè)備（項目）名稱單位數(shù)量備注1網(wǎng)絡(luò)攝像機(球機）臺1水庫全景攝像機。2網(wǎng)絡(luò)攝像機臺13視頻錄像機

NVR（16路，最少4盤位）臺1優(yōu)先考慮接入現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)錄像機，按需配置4硬盤塊48T5光纖收發(fā)器對4監(jiān)控室和每一處監(jiān)控點到點鏈接6匯聚交換機臺1監(jiān)控室匯聚交換機7光纜鋪設(shè)千米N12芯光纜，架桿8電源線纜千米N室外專用電線2芯，與光纜一同鋪設(shè)9網(wǎng)線箱1超6類10管材千米1PE管φ4011輔材項112土建基礎(chǔ)處4含立桿、支架、設(shè)備箱13防雷接地處4視頻/圖像監(jiān)視站1、感知監(jiān)測體系雨水情監(jiān)測?

典型設(shè)計視頻監(jiān)控站典型設(shè)計?滲流量監(jiān)測：大壩存在滲漏明流、具備滲水

匯集條件和便于安裝監(jiān)測設(shè)備的，設(shè)置1個

監(jiān)測點。?滲壓監(jiān)測：根據(jù)工程規(guī)模、壩型、壩高、壩

長、下游影響等情況，設(shè)置監(jiān)測橫斷面和監(jiān)測點。采用滲壓計監(jiān)測滲流壓力、繞壩滲流等情況。?表面變形監(jiān)測：

主要監(jiān)測手段有GPS、全站

儀、水準(zhǔn)儀、位移計、裂縫計。1、感知監(jiān)測體系

大壩安全監(jiān)測?監(jiān)測類型?布設(shè)標(biāo)準(zhǔn)《水利水電工程安全監(jiān)測設(shè)計規(guī)范》（SL725）《土石壩安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（SL551）《混凝土壩安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（SL601）……土石壩安全監(jiān)測項目

1、感知監(jiān)測體系

大壩安全監(jiān)測1、感知監(jiān)測體系

大壩安全監(jiān)測?

布設(shè)標(biāo)準(zhǔn)

混凝土壩安全監(jiān)測項目

1、感知監(jiān)測體系

大壩安全監(jiān)測序號項目及名稱單位數(shù)量備注1量水堰計（含不銹鋼三角堰板）個12GPRS/4G通訊模塊個13SIM卡（含3年通信費）個1438Ah蓄電池個1530W太陽能板個16安裝箱及支架個17太陽能充電控制器套18信號避雷器套19配套電纜線套110避雷針套111混凝土預(yù)制基座套112防雷接地項1右側(cè)為大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)

典型設(shè)計方案，各類監(jiān)測

系統(tǒng)是否需要布設(shè)、布設(shè)

點位數(shù)量、施工工程量等

均需根據(jù)大壩類型、自身

條件、監(jiān)測需求而定。?

典型設(shè)計大壩安全監(jiān)測站典型設(shè)計（滲流量）1、感知監(jiān)測體系

大壩安全監(jiān)測序號項目及名稱單位數(shù)量備注1滲壓計支12滲壓計專用電纜米n3電纜保護管米nφ32PVC管，含鋪設(shè)4數(shù)據(jù)采集模塊臺1含通信模塊、電源模塊、蓄電池等5數(shù)據(jù)采集軟件套16光伏供電系統(tǒng)17設(shè)備保護箱18設(shè)備箱支架套19系統(tǒng)防雷接地套111安裝基礎(chǔ)項1右側(cè)為大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)

典型設(shè)計方案，各類監(jiān)測

系統(tǒng)是否需要布設(shè)、布設(shè)

點位數(shù)量、施工工程量等

均需根據(jù)大壩類型、自身

條件、監(jiān)測需求而定。?

典型設(shè)計大壩安全監(jiān)測站典型設(shè)計（滲壓）1、感知監(jiān)測體系

大壩安全監(jiān)測序號項目及名稱單位數(shù)量備注1GNSS接收機個12GNSS天線、天線罩及配套組件套13GPRS/4G通訊模塊個14SIM卡（含3年通信費）個15120Ah蓄電池個16120W太陽能板個17安裝箱及支架個18太陽能充電控制器套19信號避雷器套110配套電纜線套111避雷針套112混凝土預(yù)制基座套113防雷接地項1右側(cè)為大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)

典型設(shè)計方案，各類監(jiān)測

系統(tǒng)是否需要布設(shè)、布設(shè)

點位數(shù)量、施工工程量等

均需根據(jù)大壩類型、自身

條件、監(jiān)測需求而定。?

典型設(shè)計大壩安全監(jiān)測站典型設(shè)計（變形）1、感知監(jiān)測體系

大壩安全監(jiān)測水位計監(jiān)測平臺

1、感知監(jiān)測體系

大壩安全監(jiān)測大壩安全監(jiān)測典型監(jiān)測斷面布置圖遙測

終端……通信模塊水

位雨量滲壓滲流變形1、感知監(jiān)測體系數(shù)據(jù)傳輸流程省水利廳市水利局縣水利局GPRS/4G/5G/

衛(wèi)星信道（備用信道）4G/5G/光纖/市電視頻

圖像視頻

圖像視頻

圖像視頻

圖像雙發(fā)一站方案選擇建設(shè)內(nèi)容優(yōu)勢劣勢充分利舊充分利用現(xiàn)有服務(wù)器設(shè)備

及基礎(chǔ)軟件進行平臺搭建不增加額外費用節(jié)省開支性能低運行效率低系統(tǒng)使用效果差新建部署購買服務(wù)器等設(shè)備，包括

服務(wù)器、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)

庫平臺、

GIS平臺等性能好運行效率高系統(tǒng)使用效果好增加建設(shè)與運維

成本資源借用

補充建設(shè)充分調(diào)動水務(wù)局現(xiàn)有資源，

補充搭建系統(tǒng)所需運行環(huán)

境資源充分利用節(jié)約成本與現(xiàn)有系統(tǒng)融合度高資源借用需溝通

需專人運行維護租用云平臺租用2臺云平臺服務(wù)器，

配置數(shù)據(jù)庫軟件和GIS平臺等獨立的運行環(huán)境系統(tǒng)運行高效、可靠、

可擴展運行維護成本低價格更新變化快

安全性不可控

2

、基礎(chǔ)設(shè)施體系基礎(chǔ)設(shè)施運行環(huán)境搭建根據(jù)實際情況進行選擇

3

、

數(shù)據(jù)資源體系

數(shù)據(jù)匯集視頻圖像數(shù)據(jù)水文、氣象、水利部門

共享數(shù)據(jù)水庫運行管理數(shù)據(jù)綜合數(shù)據(jù)庫實時雨水情監(jiān)測數(shù)據(jù)大壩安全監(jiān)測數(shù)據(jù)水庫巡查數(shù)據(jù)系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)多端應(yīng)用

4、業(yè)務(wù)應(yīng)用體系移動應(yīng)用大屏展示PC應(yīng)用巡查養(yǎng)護5、業(yè)務(wù)應(yīng)用體系

功能組成雨水情測

報標(biāo)準(zhǔn)化管

理綜合監(jiān)控基礎(chǔ)信息運維監(jiān)控安全監(jiān)測工作臺超汛水庫分布大壩、巡查異常位移等）分析大壩浸潤線、位移、滲流、揚壓力微觀變化，以安全鑒定、視頻監(jiān)控、病險核查為手段及時、準(zhǔn)確掌握大壩安全狀況，以及水庫上下游防洪安全態(tài)勢。

5、業(yè)務(wù)應(yīng)用體系

綜合監(jiān)控基于“一張圖”實時關(guān)注水庫水雨情、重點區(qū)域視頻監(jiān)控、出入庫流量以及大壩安全監(jiān)測（滲壓、滲流、閘門、視頻監(jiān)控暴雨分布雨水險工5、業(yè)務(wù)應(yīng)用體系

安全監(jiān)測大壩邊坡穩(wěn)定性分析通過對特定時間點的大壩

邊坡斷面，庫水位進行回

歸計算得出大壩邊坡抗滑

穩(wěn)定性的綜合病險嚴(yán)重程

度。綜合病險嚴(yán)重程度。大壩安全監(jiān)測及分析評價位移回歸分析通過對特定時間點的水

平位移，庫水位進行回

歸計算得出水平位移的對特定時間點的滲壓、滲流、庫水位進行回歸計算得出綜合病險嚴(yán)重程度。測點數(shù)值過程平面斷面分布浸潤線繪制安全監(jiān)測

成果管理分析評價滲壓/流回歸分析5、業(yè)務(wù)應(yīng)用體系“巡查檢查規(guī)范化，維修養(yǎng)護常態(tài)化”

巡查養(yǎng)護1發(fā)現(xiàn)隱患2建立臺賬3分配任務(wù)4執(zhí)行反饋

5

結(jié)果審核l

主動服務(wù)預(yù)防優(yōu)先l

過程留痕事后考核l

全過程工單追蹤l

閉環(huán)式管理流程6事件結(jié)束巡查上報5、業(yè)務(wù)應(yīng)用體系

標(biāo)準(zhǔn)化管理任務(wù)清單針對臺賬中的每個管理對象，

細化管理流程、明確目標(biāo)、方法、頻次等內(nèi)容。水庫管理責(zé)任落實到人、細化到點?《小型水庫運行管理規(guī)程》?《水庫檢修維護制度》?監(jiān)督評價督查管理水庫管理部門履行水庫管理職責(zé)情況，抽查水

庫巡查記錄，客觀評價、指

導(dǎo)水庫運行管理工作。跟蹤管理基于巡查軌跡串聯(lián)巡查信息點，構(gòu)建巡查檢查信息鏈，詳實記錄水庫

巡查管理過程留痕。管理對象臺賬建立水庫管理對象

基礎(chǔ)臺賬，做到水

庫管理底數(shù)清、數(shù)

據(jù)明?！斑\行管理標(biāo)準(zhǔn)化，管理責(zé)任具體化”并與相關(guān)管理人員、巡查人員簽訂《水庫管理崗位責(zé)任書》。定崗定員落實水庫管理崗位責(zé)任，……

5、業(yè)務(wù)應(yīng)用體系

防洪“四預(yù)”總體設(shè)計項目概述效益分析案例分享建設(shè)方案二一四五三CONTENTS?

提高防洪能力，減少人民財產(chǎn)損失?

提升辦公效率，降低水庫管理成本?

創(chuàng)新管理模式，提升決策服務(wù)水平?

助力自治區(qū)水庫應(yīng)用系統(tǒng)整合與共享經(jīng)濟效益?實現(xiàn)監(jiān)測覆蓋，改善水庫生態(tài)環(huán)境?

提高水資源調(diào)蓄能力，改善供水不足問題?示范帶頭作用，提升水庫信息化管理水平?

保護水資源，造福千萬家?美化水庫

，綠水青山環(huán)境效益

效益分析社會效益總體設(shè)計項目概述效益分析案例分享建設(shè)方案二一四五三CONTENTS1.克蘭河灌區(qū)水源工程管護設(shè)施提升改造項目2.