淺談監測預警系統在水庫安全生產管理中應用的必要性

朱海濤 白松 陳小月 劉馨澤

摘 要：水庫安全監測預警系統在水庫安全生產管理中發揮著重要作用，可以及時感觸危險，提早防范，杜絕事故的發生，為水庫安全運行提供基礎保障。

關鍵詞：安全生產;監測預警;水庫安全

分類號：TV697

安全事故預防的重要手段是早發現、早預警、早處置，提前防范化解各類安全風險，對工程運行狀況的日常監測是風險隱患排查的重要手段，通過監測數據可以及時發現異常狀況，及時做到早發現、早預警、早處置，有效杜絕安全事故的發生。

一、監測預警系統在水庫管理中的意義

水庫做為攔洪蓄水和調節水流的水利工程建筑物，可以利用來灌溉、發電、防洪、養魚和旅游，水庫的運行對社會帶來經濟效益的同時也存在著水源污染、潰壩等風險，水庫做為一個危險源必須對其進行有效管控才能揚長避短，從而發揮社會經濟效益，防止水源污染、潰壩等事故的發生的有效方法必須對其進行日常監測，通過監測數據分析及時掌握工程運行狀況，如果發生危險情況及時發出預警信息，工程管理部門可以及時采取措施消除危險隱患，如果危險隱患不能及時消除并對下游群眾生命財產造成威脅的，可以及時轉移受到威脅的人民和財產，所以監測預警系統在水庫管理中的應用非常必要，監測預警系統是工程管理人員的觸角，可以及時感觸危險，提早防范，杜絕事故的發生。一般重要的水庫應設置大壩監測預警系統、洪水測報預警系統、水質安全監測預警系統、安全保衛監測預警系統等，每種監測預警系統都發揮不同的作用和意義，都是水庫安全應急管理中不可缺少的組成部分。

二、不同監測預警系統組成及作用

1.大壩安全監測預警系統

大壩安全監測預警系統一般包括工程監測點數據采集裝置（有些需要埋置在工程體內，一般在工程建設時或除險加固時埋設較好）、數據傳輸裝置（分為光纖傳輸和無線傳輸）、監測中心，監測中心是整個大壩安全監測預警系統的樞紐，是各種采集數據的最終存儲、管理和交換中心，監測中心應配備監控計算機、網絡交換機、服務器、打印機、備用電源UPS等硬件和監測系統軟件，監測系統軟件由數據采集軟件、信息管理軟件與分析軟件組成。數據采集軟件主要控制監測點數據采集裝置和交換機的數據采集方式和權限，可以按其要求進行選測、定時測、定時自報或增量自報，對采集的原始數據進行可靠性檢查，并對數據誤差進行檢驗與處理，再將經過整理后的監測數據輸人數庫。信息管理軟件主要用于對數據采集軟件監測的數據及其他有關大壩安全的信息進行存儲、加工處理和輸入輸出。信息管理軟件能幫助運行管理人員利用大壩安全監測數據和各種大壩安全信息對大壩性態做出準確的分析判斷，為大壩安全運行和管理工作提供了高效的現代化手段。數據分析軟件主要負責對監測資料進行評價、對經檢驗后監測數據進行分析并繪制各種關系曲線及圖表等。根據工程特性和監測儀器布設情況可以對壩體裂縫、垂直位移、水平位移、壩基排水孔滲壓滲流等進行監測。監測系統可以實時、快速的匯總分析監測數據，對超允許值的異常情況及時發出預警，工程管理人員可以快速作出應對措施。

2.洪水測報預警系統

洪水測報預警系統一般由雨量自測報站點、數據傳輸、信息匯集與預警平臺組成。雨量自測報站點根據水庫匯流流域面積合理設置，因地制宜、根據地形條件合理選擇自測報站點，各個站點聯合組成一個能監測全流域降雨量的站網，由于監測站點一般位處深山或無人居住沒有電源的地方，需要配置太陽能或風能發電和儲能裝置。由于監測站點的位置比較偏僻，距信息收集平臺的距離較遠，數據傳輸一般才用無線傳輸，以前采用信號發射器和中繼站轉輸最終傳輸到信息收集平臺，現在一般借用電話卡信息傳輸功能對雨水情進行傳輸，后期可以借用5G技術使數據傳輸更快更方便。信息匯集與預警平臺是洪水測報預警系統的中樞，負責信息的收集、演算、推算、預報預警發布，水庫的監測預警系統可以作為一個區域的水文監測系統的子系統，信息共享避免資源的浪費，預警平臺可以預留氣象、地址災害信息接口，根據地質氣象條件及時發出預警信息。建立洪水測報預警系統可以對水庫流域降雨量、匯流量進行及時監測和預報，對防御洪水災害實施調度和搶險救災提供決策依據，與水庫工程措施相結合有效避免洪水災害及人員傷亡。

3.水質安全監測預警系統

水質安全監測預警系統在有城市供水任務的水庫尤為重要，可以對水質污染情況時刻監測，保障水源地和供水安全，水質安全監測最初人工在監測斷面定期取水樣送實驗室化驗，常規的實驗室取樣檢測技術已經無法在第一時間獲取水污染狀況的準確信息，而且分析速度慢、操作復雜、穩定性差，如采用水質在線監測系統可以克服常規實驗室取樣檢測的缺點，使用無線數傳設備能夠實時、連續、穩定、可靠得提供準備、快速的監測傳輸數據，可以時刻掌握水質動態監測信息。在線監測系統由監控中心、傳輸單元、智能站點等組成，系統可拓展融合環境監測、集成和預警等技術，采用一體化、集成聯動運行方式，加強了水質污染、異常事故的預防和污染排放的監管。

三、結語

水庫安全監測預警系統在水庫安全生產管理中發揮著重要作用，為工程運行、水質監測、防洪調度、城市供水等方面提供了安全保障，越來越成熟的智能化在線監測預警系統可24小時實時監測、軟件精準分析預測，及時掌握工程運行狀況，為工程管理、防洪調度提供準確的決策依據，同時智能化監測可減輕勞動強度，提高工作效率，大大節省人力、物力和財力。安全監測預警系統要有專業人員管理保障系統的可靠運行，定時檢修維護和校核，避免因監測采集數據錯誤、數據傳輸失真等原因造成分析錯誤。

參考文獻：

[1]DL/T5178-2003洪凝土壩安全監測技術規范.

河北省桃林口水庫事務中心 河北秦皇島 066000