山東省小型水庫(kù)安全運(yùn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

［摘 要］針對(duì)小型水庫(kù)安全運(yùn)行的短板和問題，山東省水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院有限公司運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、AI等新一代數(shù)字技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)地理信息技術(shù)，搭建小型水庫(kù)安全運(yùn)行管理系統(tǒng)，構(gòu)建起具有預(yù)報(bào)、預(yù)警、預(yù)演、預(yù)案功能的智慧水利體系，在實(shí)現(xiàn)雨水工情自動(dòng)測(cè)報(bào)、信息綜合展示的同時(shí)，提升了全省水庫(kù)管理的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)字化、智能化水平，為全國(guó)小型水庫(kù)安全運(yùn)行提供了極具借鑒價(jià)值的方案。

［關(guān)鍵詞］小型水庫(kù)；安全運(yùn)行；智慧水利

一、實(shí)施背景

水庫(kù)是開發(fā)利用水資源和防治水災(zāi)害的重要工程措施之一，對(duì)防洪、供水、生態(tài)、發(fā)電、航運(yùn)等至關(guān)重要。

數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)現(xiàn)有水庫(kù)9.8萬(wàn)多座，其中小型水庫(kù)9.4萬(wàn)座，且80%以上修建于20世紀(jì)50年代至70年代。

近年來，氣候異常、極端天氣事件多發(fā)頻發(fā)，降水時(shí)空分布嚴(yán)重不均，多地雨量頻創(chuàng)紀(jì)錄。由于小型水庫(kù)調(diào)洪、蓄洪能力有限，再加上小型水庫(kù)多位于經(jīng)濟(jì)狀況相對(duì)薄弱、交通不便、生活配套不足的偏遠(yuǎn)山區(qū)，管理人員不足、監(jiān)管手段落后，安全度汛面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

此外，絕大多數(shù)小型水庫(kù)缺乏安全監(jiān)測(cè)設(shè)施、工程產(chǎn)權(quán)模糊、管理方法與技術(shù)落后，其信息化水平相較中大型水庫(kù)而言也普遍偏低。保障點(diǎn)多面廣量大的小型水庫(kù)安全運(yùn)行，亟須引入數(shù)字化技術(shù)，提高小型水庫(kù)安全運(yùn)行能力。

二、主要做法

山東省水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院有限公司結(jié)合全省小型水庫(kù)運(yùn)行實(shí)際，運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、AI等新一代數(shù)字技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)地理信息技術(shù)，搭建安全運(yùn)行管理系統(tǒng)，構(gòu)建起具有預(yù)報(bào)、預(yù)警、預(yù)演、預(yù)案功能的智慧水利體系，以全面提升全省小型水庫(kù)安全管理規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)字化、智能化水平。

（一）一個(gè)平臺(tái)，貫通上下

系統(tǒng)采用“一級(jí)建設(shè)，多級(jí)應(yīng)用”的模式，建設(shè)山東省水庫(kù)運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)化管理平臺(tái)，滿足省、市、縣多級(jí)用戶應(yīng)用需求，實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化配置和高效利用。（如圖1所示）

平臺(tái)向上對(duì)接水利部全國(guó)水庫(kù)運(yùn)行管理信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)信息、運(yùn)管數(shù)據(jù)的共享、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一和信息的互通，提升水庫(kù)運(yùn)行管理的信息化水平，推進(jìn)山東省水庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)化管理工作，為水利部提供了全面、準(zhǔn)確的山東省水庫(kù)管理數(shù)據(jù)。

平臺(tái)向下建立標(biāo)準(zhǔn)化接口，集成山東省各市、縣以及重點(diǎn)水利工程信息化系統(tǒng)，為及時(shí)、準(zhǔn)確地掌握全省各水利工程運(yùn)管數(shù)據(jù)提供平臺(tái)。

（二）兩個(gè)全面，管控風(fēng)險(xiǎn)

1. 實(shí)現(xiàn)水庫(kù)管理全覆蓋

實(shí)現(xiàn)全省38座大型水庫(kù)、227 座中型水庫(kù)、5257座小型水庫(kù)全覆蓋管理，全面動(dòng)態(tài)掌握全部水庫(kù)信息。

2. 實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)用戶全覆蓋

系統(tǒng)覆蓋省、市、縣三級(jí)監(jiān)管用戶和小型水庫(kù)巡查“三個(gè)責(zé)任人”，加強(qiáng)部門之間協(xié)調(diào)，強(qiáng)化各自職責(zé)，提高水庫(kù)運(yùn)行管理和決策效率。

（三）三個(gè)支撐，筑牢根基

系統(tǒng)以雨水工情自動(dòng)監(jiān)測(cè)、小型水庫(kù)專題圖層建設(shè)和數(shù)據(jù)治理平臺(tái)建設(shè)為基礎(chǔ)，建立系統(tǒng)數(shù)據(jù)底座，為上層業(yè)務(wù)提供支撐。

1. 雨水工情自動(dòng)監(jiān)測(cè)

利用先進(jìn)的自動(dòng)監(jiān)測(cè)與遠(yuǎn)程遙測(cè)技術(shù)、通信及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，建設(shè)水庫(kù)的水雨情監(jiān)測(cè)和大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，構(gòu)成“二位一體”的水庫(kù)安全遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)庫(kù)區(qū)降雨量、水位、大壩滲壓、滲流、浸潤(rùn)線的水庫(kù)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)和可視化管理。

水雨情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括雨量和水位的數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、固態(tài)存儲(chǔ)、數(shù)字化自動(dòng)傳輸至站房，對(duì)流量信息或其他少量沒有自動(dòng)采集的信息，利用標(biāo)準(zhǔn)水情編碼，通過人工置數(shù)進(jìn)行數(shù)字化自動(dòng)傳輸。遠(yuǎn)程分中心系統(tǒng)，實(shí)時(shí)收集水雨情遙測(cè)站的全部數(shù)據(jù)。

小型水庫(kù)雨情信息，按年、月、日、小時(shí)為計(jì)量單位采集雨量數(shù)據(jù)，并對(duì)小型水庫(kù)日降雨量、旬月雨量、雨量極值、年月雨量等雨量信息進(jìn)行分析。

小型水庫(kù)水情信息，系統(tǒng)記錄水庫(kù)水位，水庫(kù)量過程線、雨洪圖、水庫(kù)特征值等。通過安裝智能感知設(shè)備，結(jié)合水庫(kù)雨情、水庫(kù)水情情況，逐步建成小型水庫(kù)智能分析庫(kù)，對(duì)小型水庫(kù)納雨能力、抗暴雨能力、水庫(kù)入庫(kù)流量等做出預(yù)測(cè)和判斷。

水庫(kù)大壩監(jiān)測(cè)與分析系統(tǒng)，可完成對(duì)水庫(kù)大壩浸潤(rùn)線數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)準(zhǔn)確采集，為大壩防險(xiǎn)和調(diào)度提供可靠的依據(jù)，大大提高預(yù)見期和準(zhǔn)確性。系統(tǒng)可定時(shí)采集發(fā)送監(jiān)測(cè)點(diǎn)安全監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和設(shè)備工況信息，包括滲壓、滲流、位移等數(shù)據(jù)和設(shè)備工作電壓、環(huán)境溫度數(shù)據(jù)。采集終端機(jī)MCU采用定時(shí)發(fā)送和超閾值加密測(cè)量機(jī)制，定時(shí)周期及增量閾值可根據(jù)需要進(jìn)行配置，以在滿足數(shù)據(jù)密度和精度要求情況下，最大限度節(jié)約電源消耗。本地安全監(jiān)測(cè)中心還支持GPRS/SMS通訊方式，可將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)發(fā)送至多個(gè)遠(yuǎn)程中心，并隨時(shí)接受遠(yuǎn)程中心的數(shù)據(jù)召測(cè)。

2. 專題圖層建設(shè)

針對(duì)山丘區(qū)水庫(kù)，為有效管理水庫(kù)數(shù)據(jù)的時(shí)間屬性和空間屬性，對(duì)地圖進(jìn)行了專題化制作。每個(gè)小型水庫(kù)制作水庫(kù)上下游水系圖、水庫(kù)控制流域邊界圖、水庫(kù)保護(hù)范圍和管理范圍邊界圖、水庫(kù)潰壩淹沒范圍圖和避險(xiǎn)安置轉(zhuǎn)移圖。

針對(duì)平原區(qū)水庫(kù)，每個(gè)小型水庫(kù)制作水庫(kù)保護(hù)范圍和管理范圍邊界圖。

通過全省小型水庫(kù)的專題圖層的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)以下目標(biāo)：

（1）形成統(tǒng)一的小型水庫(kù)數(shù)據(jù)資源

對(duì)小型水庫(kù)涉及的屬性及其關(guān)系進(jìn)行劃分和表達(dá)。以水利管理業(yè)務(wù)為導(dǎo)向，基于基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、小型水庫(kù)專題數(shù)據(jù)和地理信息數(shù)據(jù)，構(gòu)建面向全省小型水庫(kù)的時(shí)空數(shù)據(jù)模型，實(shí)現(xiàn)小型水庫(kù)數(shù)據(jù)資源在時(shí)間、空間、語(yǔ)義、業(yè)務(wù)等方面的一體化表達(dá)與應(yīng)用。解決多源數(shù)據(jù)針對(duì)單一業(yè)務(wù)建設(shè)而獨(dú)立分散的問題，減少數(shù)據(jù)資源重復(fù)建設(shè)，為水利數(shù)據(jù)組織方法提供解決思路。

（2）完善智慧水利“一張圖”數(shù)據(jù)框架

緊密結(jié)合智慧水利業(yè)務(wù)管理需求，以統(tǒng)一小型水庫(kù)的數(shù)據(jù)資源為基礎(chǔ)，運(yùn)用面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)組織建模方法，搭建面向全省小型水庫(kù)的時(shí)空數(shù)據(jù)模型，構(gòu)建集數(shù)據(jù)內(nèi)容、時(shí)空關(guān)系、業(yè)務(wù)內(nèi)容和應(yīng)用為一體的數(shù)據(jù)框架，形成一套小型水庫(kù)的數(shù)據(jù)底版，將防御洪水、水資源管理能力從大中型水庫(kù)向小型水庫(kù)延伸，提高智慧水利精細(xì)化、智能化管理能力。

（3）形成全省小型水庫(kù)的專題圖層數(shù)據(jù)集

為了給現(xiàn)代水網(wǎng)的建設(shè)提供數(shù)據(jù)儲(chǔ)備，公司通過小型水庫(kù)專題圖層建設(shè)，根據(jù)業(yè)務(wù)需求構(gòu)建不同業(yè)務(wù)主題，細(xì)分時(shí)間、空間、業(yè)務(wù)管理等維度，構(gòu)建多維數(shù)據(jù)立方體并實(shí)現(xiàn)可視化。為水庫(kù)管理人員提供科學(xué)合理的決策建議，提高管理工作效率、實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)協(xié)同發(fā)展。

①水庫(kù)上下游水系圖

水庫(kù)上下游水系圖，能表示出與水庫(kù)有水力聯(lián)系的自然河流或者控制工程等，以及對(duì)河道水文情勢(shì)產(chǎn)生重大影響的要素及其關(guān)系。（如圖2所示）

應(yīng)用場(chǎng)景：通過水庫(kù)上下游水系圖可以分析出水庫(kù)與各級(jí)河道、各級(jí)控制工程的流向關(guān)系，可以分析出該水庫(kù)洪水或水資源的來源與流出方向，可以在防御洪水時(shí)作為上下游防洪控制工程聯(lián)合調(diào)度的關(guān)系依據(jù)，還可以在干旱時(shí)期作為上下游水資源調(diào)配的關(guān)系依據(jù)。

②水庫(kù)控制流域邊界圖

水庫(kù)控制流域邊界圖，能表示出周圍分水線與壩址（或閘址）斷面之間所包圍流域的范圍，即地表水的集水范圍。（如圖3所示）

應(yīng)用場(chǎng)景：控制流域邊界范圍圖可以提取該水庫(kù)準(zhǔn)確的匯水面積。將該圖層與降雨信息疊加可以推算出該流域內(nèi)的總降水量，同時(shí)再與流域內(nèi)的土地墑情、土質(zhì)類型、植被郁閉度、植被類型等信息疊加推算出流域內(nèi)的產(chǎn)匯流數(shù)據(jù)，可以在洪水形成前進(jìn)行簡(jiǎn)單粗判，為部署防御措施提供參考。

③水庫(kù)保護(hù)范圍和管理范圍邊界圖

水庫(kù)保護(hù)范圍和管理范圍邊界圖，能表示出水庫(kù)保護(hù)范圍和管理范圍，是水庫(kù)日常安全運(yùn)行維護(hù)的范圍界限。（如圖4所示）

應(yīng)用場(chǎng)景：如水庫(kù)周邊出現(xiàn)新增建筑物，將建筑物與該圖層疊加，可以對(duì)新增建筑物是否侵占水庫(kù)的保護(hù)和管理范圍進(jìn)行判讀，從而進(jìn)一步評(píng)估新增建筑物是否會(huì)對(duì)水庫(kù)的安全運(yùn)行產(chǎn)生影響。

④水庫(kù)潰壩淹沒范圍圖

水庫(kù)潰壩淹沒范圍圖，能表示潰壩洪水可能淹沒范圍，或表現(xiàn)不同量級(jí)洪水可能淹沒范圍及其差別。（如圖5所示）

應(yīng)用場(chǎng)景：將該圖層與下游地形圖疊加，同時(shí)結(jié)合淹沒范圍居民信息、社會(huì)經(jīng)濟(jì)信息，可以對(duì)不同量級(jí)洪水可能造成的生命財(cái)產(chǎn)損失進(jìn)行預(yù)估，同時(shí)水庫(kù)潰壩淹沒范圍圖可為防洪避險(xiǎn)安置轉(zhuǎn)移方案的科學(xué)制訂提供參考。

⑤避險(xiǎn)安置轉(zhuǎn)移圖

避險(xiǎn)安置轉(zhuǎn)移圖，能表示出洪水危險(xiǎn)區(qū)、避洪單元、安置區(qū)、轉(zhuǎn)移方向或轉(zhuǎn)移路線等信息。（如圖6所示）

應(yīng)用場(chǎng)景：避險(xiǎn)安置轉(zhuǎn)移圖直觀易懂，可以用于指導(dǎo)居民避洪轉(zhuǎn)移。

3. 數(shù)據(jù)治理平臺(tái)

數(shù)據(jù)治理平臺(tái)結(jié)合小型水庫(kù)業(yè)務(wù)，進(jìn)行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、矢量數(shù)據(jù)、共享數(shù)據(jù)的綜合治理，實(shí)現(xiàn)入湖、建模、質(zhì)檢、開發(fā)、服務(wù)等多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一匯集和全生命周期安全治理。通過全流程對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行治理，保證數(shù)據(jù)從源頭、存儲(chǔ)到服務(wù)的質(zhì)量和安全，為上層數(shù)據(jù)的充分利用和數(shù)據(jù)共享服務(wù)打好基礎(chǔ)。

在數(shù)據(jù)治理與開發(fā)能力提升方面，提供了獲取中心點(diǎn)、字段賦值、面積計(jì)算等超過80 種數(shù)據(jù)處理與分析算子，所提供時(shí)空數(shù)據(jù)質(zhì)檢算子可進(jìn)行數(shù)據(jù)有效性、完整性、唯一性等超過50 種質(zhì)檢算子校驗(yàn)；通過分布式計(jì)算批處理、流式實(shí)時(shí)計(jì)算處理框架，利用數(shù)據(jù)緩存技術(shù)、大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理技術(shù)，可處理超過TB級(jí)的離線和在線計(jì)數(shù)據(jù)，提高數(shù)據(jù)的高并發(fā)、低延時(shí)的處理能力。通過數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)與融合，能夠更好地支撐各類監(jiān)測(cè)設(shè)備的預(yù)警預(yù)報(bào)。

（四）“四預(yù)”提升，數(shù)字賦能

1. 加強(qiáng)雨水情和工情監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)

建設(shè)統(tǒng)一雨水情測(cè)報(bào)和大壩安全監(jiān)測(cè)平臺(tái)，提供大壩滲壓、監(jiān)測(cè)設(shè)備工況、圖像數(shù)據(jù)、視頻監(jiān)測(cè)狀態(tài)實(shí)時(shí)展示，匯總分析大壩安全監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。同時(shí)，通過大數(shù)據(jù)安全分析模型，結(jié)合自動(dòng)生成監(jiān)測(cè)報(bào)告、分析成果圖和安全監(jiān)測(cè)分析報(bào)告，分析研判水庫(kù)大壩安全性態(tài)，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)信息全面互聯(lián)互通。

2. 加強(qiáng)汛情險(xiǎn)情預(yù)警

結(jié)合水庫(kù)的汛線水位等水位特征和暴雨等級(jí)劃分等依據(jù)，建立雨情、水情和工情預(yù)警指標(biāo)體系。通過雨水情、工情數(shù)據(jù)匯集及分析應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)7×24小時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)警；建立預(yù)警信息直達(dá)一線人員的預(yù)警信息發(fā)布機(jī)制，通過系統(tǒng)配套的移動(dòng)App，實(shí)現(xiàn)預(yù)警信息對(duì)小型水庫(kù)“三個(gè)責(zé)任人”精準(zhǔn)推送。

3. 開展水庫(kù)潰壩仿真預(yù)演

開展全省5160座小型水庫(kù)潰壩洪水分析，獲取潰壩洪水淹沒信息，繪制洪水淹沒圖。利用GIS地理空間分析應(yīng)用，將區(qū)域邊界、水庫(kù)大壩、放水洞、泄洪閘（壩）下游防洪保護(hù)對(duì)象、防汛物資、轉(zhuǎn)移安置點(diǎn)、轉(zhuǎn)移路線、潰壩范圍等進(jìn)行動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)從水庫(kù)出險(xiǎn)到人員安全轉(zhuǎn)移的仿真預(yù)演，為災(zāi)害防治、監(jiān)測(cè)預(yù)警、應(yīng)急響應(yīng)等防災(zāi)減災(zāi)工作提供信息支撐。

4. 結(jié)構(gòu)化提取調(diào)度規(guī)程和應(yīng)急預(yù)案

通過全省小型水庫(kù)調(diào)度運(yùn)用方案和大壩安全管理（防汛）應(yīng)急預(yù)案結(jié)構(gòu)化提取，結(jié)合預(yù)報(bào)、預(yù)警、預(yù)演等場(chǎng)景，提供具有針對(duì)性、可操作性的預(yù)案，提升突發(fā)事件應(yīng)對(duì)能力。

三、主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)

（一）業(yè)務(wù)場(chǎng)景創(chuàng)新

以水庫(kù)業(yè)務(wù)為導(dǎo)向，構(gòu)建全省小型水庫(kù)安全運(yùn)行管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、矢量數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)等內(nèi)容融合應(yīng)用；借助大數(shù)據(jù)知識(shí)圖譜技術(shù)，建設(shè)支撐整個(gè)小型水庫(kù)業(yè)務(wù)體系的調(diào)度規(guī)則庫(kù)和專家經(jīng)驗(yàn)庫(kù)等；通過BIM與GIS模型融合，結(jié)合水動(dòng)力等水文模型，構(gòu)建流域GIS系統(tǒng)和水庫(kù)樞紐BIM模型，實(shí)現(xiàn)基于BIM+GIS的孿生水庫(kù)管理。

（二）管理流程創(chuàng)新

通過數(shù)字賦能，實(shí)現(xiàn)水庫(kù)管理流程再造。為每個(gè)水庫(kù)建立一個(gè)數(shù)字檔案，對(duì)水庫(kù)注冊(cè)登記、除險(xiǎn)加固、維修養(yǎng)護(hù)等全生命周期資料進(jìn)行管理，替代傳統(tǒng)紙質(zhì)資料，實(shí)現(xiàn)水庫(kù)檔案數(shù)字化；將水庫(kù)巡查、維修養(yǎng)護(hù)等工作，通過移動(dòng)App實(shí)現(xiàn)任務(wù)接收-巡查-隱患上報(bào)-隱患處理等工作環(huán)節(jié)的閉環(huán)處理，做到日常工作可查、隱患問題可追溯，為水庫(kù)安全運(yùn)行提供保障。

通過小型水庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)化管理流程和山東省水庫(kù)工程標(biāo)準(zhǔn)化管理評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化映射及應(yīng)用，有效指導(dǎo)水庫(kù)一線管理人員開展相關(guān)工作，降低人為因素帶來的潛在風(fēng)險(xiǎn)。

（三）工作流程創(chuàng)新

針對(duì)山東省小型水庫(kù)潰壩洪水淹沒分析工作極為繁重等問題，公司在arcmap模型基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，基于arcpy編寫處理資料腳本，實(shí)現(xiàn)了部分工作流程自動(dòng)化。

山東省擁有小型水庫(kù)5241 座，日常需要梳理大量的來自各市縣上報(bào)數(shù)據(jù)，且參數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)不同，工作量極大。對(duì)此，公司采用了python建立文件批量處理算法，將不同坐標(biāo)系的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類存放，通過優(yōu)化工作流程，降低地理信息專業(yè)數(shù)據(jù)處理技術(shù)門檻，節(jié)省了大量分揀、整理地理信息專業(yè)數(shù)據(jù)所需人工成本與時(shí)間，提高效率大約5倍。

（四）標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范創(chuàng)新

當(dāng)前，小型水庫(kù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸尚無(wú)國(guó)家通信規(guī)約及行業(yè)通信規(guī)約，且存在監(jiān)測(cè)設(shè)備種類多、廠商雜、私有協(xié)議各異、統(tǒng)一接收處理困難等問題。

系統(tǒng)在《水文監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通信規(guī)約》（SL651-2014）的基礎(chǔ)上，編制了適合山東省小型水庫(kù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通信的傳輸規(guī)約，可直接與水文及水庫(kù)大壩安全監(jiān)測(cè)等多種類型的雨水工情測(cè)報(bào)設(shè)備通信，適應(yīng)多種類型監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)一接收、統(tǒng)一存儲(chǔ)、統(tǒng)一入庫(kù)。

同時(shí)，結(jié)合小型水庫(kù)數(shù)據(jù)特點(diǎn)，制訂《數(shù)據(jù)源認(rèn)證規(guī)范》《數(shù)據(jù)匯聚規(guī)范》《數(shù)據(jù)目錄結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)》等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，有效推進(jìn)小型水庫(kù)數(shù)據(jù)管理規(guī)范。

四、實(shí)施效果

（一）直接效益

通過系統(tǒng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)水庫(kù)異常情況及存在的風(fēng)險(xiǎn)，有力保障全省小型水庫(kù)全年安全運(yùn)行。

針對(duì)3370座小型水庫(kù)潰壩洪水淹沒分析工作極為繁重這一難題，公司團(tuán)隊(duì)通過改進(jìn)arcmap模型，編寫自動(dòng)化腳本優(yōu)化部分工作流程，將原先單個(gè)水庫(kù)資料處理時(shí)間從4小時(shí)壓縮到半小時(shí)以內(nèi)，該項(xiàng)工作總計(jì)節(jié)約時(shí)間11795 小時(shí)。

（二）間接效益

小型水庫(kù)安全運(yùn)行系統(tǒng)，為水庫(kù)的工程管理、調(diào)度運(yùn)行、安全監(jiān)測(cè)、監(jiān)管履職等提供了全方位、多層次、多渠道的綜合服務(wù)和技術(shù)支撐，實(shí)現(xiàn)了調(diào)度決策的科學(xué)化、智能化。業(yè)務(wù)管理的信息化、現(xiàn)代化，全面提升了水庫(kù)數(shù)字化管理水平，有效提高了水源地綜合管理效能。

另外，構(gòu)建小型水庫(kù)安全運(yùn)行系統(tǒng)，是公司在數(shù)字化轉(zhuǎn)型關(guān)鍵時(shí)期邁出的重要一步。系統(tǒng)的成功落地，在拓展公司經(jīng)營(yíng)業(yè)務(wù)的同時(shí)，也持續(xù)推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新不斷取得新突破。

特別是在系統(tǒng)建設(shè)過程中進(jìn)行的技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用創(chuàng)新，比如結(jié)合WEBGIS、知識(shí)圖譜等技術(shù)，研發(fā)納雨能力分析模型、快速預(yù)警模型等，不僅為公司水庫(kù)數(shù)字化業(yè)務(wù)板塊提供了技術(shù)支撐，還極大地提高了員工技術(shù)水平。

（三）潛在效益

系統(tǒng)上線運(yùn)行后，通過對(duì)水庫(kù)運(yùn)行數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的歸集和分析，能夠提前預(yù)判水庫(kù)存在風(fēng)險(xiǎn)源，真正實(shí)現(xiàn)早發(fā)現(xiàn)、早處理，有效避免水庫(kù)垮壩等事故的發(fā)生。同時(shí)也有助于發(fā)揮水庫(kù)防洪、灌溉、供水、發(fā)電、養(yǎng)殖和改善環(huán)境等潛在效益。

五、探討

山東省小型水庫(kù)安全運(yùn)行系統(tǒng)堅(jiān)持“一級(jí)部署，三級(jí)應(yīng)用”的原則，全面整合現(xiàn)有資源，采用大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)以及GIS等先進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)水利工程信息的整合和共享，有效提升系統(tǒng)的高可用性和易維護(hù)性。

該系統(tǒng)是一個(gè)集安全監(jiān)測(cè)、預(yù)警預(yù)報(bào)、巡視檢查、流程管理和應(yīng)急響應(yīng)于一體的綜合管理系統(tǒng)，形成了小型水庫(kù)工程日常管理、數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、風(fēng)險(xiǎn)研判、智能預(yù)警和問題處理的閉環(huán)，可有效提升小型水庫(kù)日常運(yùn)行管理能力，提高水庫(kù)管理人員的業(yè)務(wù)水平和工作效率，徹底改變了小型水庫(kù)信息化管理技術(shù)落后的局面，為水庫(kù)安全運(yùn)行及防洪調(diào)度起到了重要的支撐作用。

下一步，將結(jié)合實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)信息、巡查結(jié)果、水庫(kù)歷史資料等信息，建立典型水庫(kù)安全預(yù)警模型，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步完善優(yōu)化，為全國(guó)小型水庫(kù)安全運(yùn)行提供極具借鑒價(jià)值的方案。