山東省水庫信息化建設存在問題及對策

孫湛博，鄭向軍

（1.南水北調東線山東干線有限責任公司，山東 濟南250109；2.淄博市博山區水利局，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、保障運行安全的關鍵措施和手段，亟需準確摸清建設現狀，找準工作著力點，結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思路。

1 大中型水庫信息化現狀及對策分析

1.1 建設管理現狀

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

2）自動監視監控系統。主要包括視頻監控和閘門控制系統。目前，水庫基本都建有視頻監視，但閘門開高視頻監視未實現全覆蓋。大部分水庫都建有閘門自動控制系統，但多采用人工現地啟閉方式，存在設備智能化程度低、可操控性不強、不能接入閘門視頻監視信號、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。主要通過動態掌握流域內降雨量、上游來水量等數據，為科學應對洪水，準確作出預判決策提供技術參考。據統計，目前建有洪水預報系統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實現對庫水位、降雨量的監測，無法實現對水位、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。主要實現各個信息化系統的集中統一管理，提高管理效能。絕大多數水庫未建立資源整合信息化綜合管理平臺，滲壓自動監測系統、閘門自控系統、水位雨量自動監測系統、庫區視頻監控系統等均相對獨立，水管單位在日常工程管理、防汛調度、巡查檢查等工作中還缺乏先進的信息化技術手段支撐，缺少統一的數據標準和管理平臺，信息化管理水平不高。

1.2 對策分析

1）大壩安全監測系統。能夠實現對水庫位移觀測、滲流觀測等數據的自動采集以及庫水位、降雨量等與大壩安全相關的環境數據量的融合接入、數據存儲和維護。通過對數據進行統計分析，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、指揮調度等技術保障。

2）測壓管觀測設備。盡量采用主動跟蹤式監測控制技術，實行水位智能感知、主動跟蹤、數據采集處理、無線自組網數據傳輸、自供電等一體化設計。設備應具備功耗低，抗雷擊、抗干擾能力強；數據準確，穩定可靠；安裝使用方便，易維護等優點。

3）閘門控制設備。包含高精度閘門開度監測、數據采集、孔流推算、本地視頻監視、就地操控、開度智能控制、信息顯示管理、遠程傳輸等多種功能，具備一體化集成管理能力。重點體現兩方面技術優勢：一是可實現本地視頻監控接入控制，隨控隨監視，閘門本地控制更加便捷、直觀、精準；二是具備數據本地存儲及遠程傳輸功能，可方便實現與上層集控系統及管理中心互聯和數據交互。

4）信息化綜合管理平臺。能夠綜合運用大數據管理、GIS地理信息、水力學及洪水預報建模等技術。管理平臺應包括一個數據中心（統一數據庫）、一張圖（水庫二三維結合的GIS地圖）、一張表（統計分析與決策支持報表），涵蓋大壩安全自動監測、雨水情自動監測、視頻監視、防汛調度、雨洪分析及預測預報、巡視巡查、OA辦公等功能管理模塊，能夠將水庫各管理要素、各應用子系統進行有機整合，實現基于云端部署，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支撐。

2 小型水庫信息化現狀及對策分析

2.1 建設現狀

1）雨水情自動測報系統。主要是實現對小型水庫水位、雨量等信息的動態采集，為各級管理部門提供服務和保障。目前，大多數小水庫建設的自動水位監測設備都采用雷達測距技術。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增幅過程，在數據顯示時往往表現為短時期內水位增幅較大，數據使用者在讀取數據時會存在設備是否出現故障的疑慮，不利于及時準確作出決策判斷。

2）數據信息現地展示系統。主要目的是方便水庫管理人員在工程現場可以直觀便捷地掌握水庫水位、雨量等數據及變化情況。目前絕大部分水庫尚未配置相關設備，在現地查看水位等數據時主要依靠水庫管理員人工觀測。

3）信息化管理平臺。主要是對上可實現信息共享，對下可實現對各個水庫雨水情信息、管護人員工作動態的實時掌握，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。目前絕大多數的縣未建設統一的管理平臺，各系統獨立運行，不利于水庫的綜合管理和調度運用。

2.2 對策分析

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

2）信息顯示設備。盡可能安裝在管理房或放水洞啟閉室內，顯示天氣預報、水位、雨量、庫容等信息，滿足基于現地及云端的數據交互、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據，有效降低安全事故發生概率。

3）小型水庫信息化監測及管理云平臺。以縣級為單位進行建設，實現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，設置縣、鄉鎮、村3級管理權限，對上具備平臺數據共享和融合能力，對下可實現防汛“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服務和決策支持。

3 結語

水庫信息化建設需要廣泛運用最先進的水利信息科技、物聯網、移動信息傳輸等新技術新設備，同時要具備長遠思路、戰略思維和實用觀念，指導信息化建設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。