水库大坝安全监测信息化系统建设与实践

2018-12-06袁仁政

商品与质量 2018年50期

袁仁政

深圳市深水水务咨询有限公司广州深圳 518000

大坝的安全运行是水库发挥工程效益的基本保障，也关系着其影响范围内人民群众的生命财产安全及社会经济发展。大坝安全监测作为大坝安全的耳目，直接反馈工程的客观作用与演变，及时发现异常并采取措施，确保工程安全运行，在水库大坝建设期和运行期安全管理中具有举足轻重的作用；《水库大坝安全管理条例》规定：“大坝管理单位必须按照有关技术标准，对大坝进行安全监测和检查；对监测资料应当及时整理分析，随时掌握大坝运行状况。

1 工程概况

那板水库属广西3大水库之一，坝址位于广西上思县，所属流域为左江支流、明江河上游。坝址距县城东郊约3km，那板水库属（Ⅱ）型水利枢纽工程，具有防洪、灌溉、发电、城镇供水、养殖等综合性工程。枢纽工程主要由主坝、副坝、溢洪道、坝后发电站组成，其中溢洪道属左岸，引水式发电站在右岸[2]。水库正常水位为220.57m、设计洪水位228.08m、校核洪水位229.79m，总库容为8.32亿m3，设计灌溉面积4.35万亩，控制流域面积490km2，多年平均雨量1715mm，多年平均径流量18.5m3/s。大坝为碾压粘土心墙坝，坝顶高程232.60m，坝长313.00m，坝高59.00m、顶宽8.00m、底宽347.00m。左岸溢洪道为开敞式溢洪道，堰顶高程220.57m，堰高2.57m，堰顶宽47.20m。电站装机4台，1#机组装机容量3000kW，2#、3#、4#单机容量3200kW，总装机容量12.60MW。

2 软件设计

2.1 总体要求

那板水库大坝安全监测信息系统可以避免以往以文档形式存储带来的查询、统计的不便，方便日常管理信息二次整理、查询、统计。为提高那板水库信息化管理水平，应减少数据采集、报送、存储、管理、分析的工作量，提高日常管理信息的实时性，为水库大坝安全管理日常工作提供及时、准确的水库大坝安全监测信息，为水库突发事件的应急决策提供技术支撑。

2.2 软件架构

那板水库大坝安全监测信息系统软件的开发将充分利用现有网络资源和信息资源，以综合数据库为中心，在大坝安全分析、洪水演进等方法基础上，综合利用GIS、数据汇集、软件工程、计算机网络等信息化技术，建立本级水库管理人员的水库大坝安全管理信息系统。

2.3 数据库建设方案

目前，市县级水库管理相关的数据资源分散存储在不同区域、不同单位，为实现数据资源的整合与共享，需要将相关数据资源进行梳理、集中，初步建设“统一数据中心”，为水库的统一监管提供数据支撑。因此，为了能让各类分散数据资源有效集中，在充分利用国家和行业现行相关的数据库表结构及标识符标准的基础上，根据水库管理业务应用系统开发需求进行系统数据库建设，形成一个统一标准的数据库。我国已经制定了一些水库管理业务相关的数据库表结构及标识符标准，其中主要包括：基础水利信息数据库表结构《水利工程建与管理数据库表结构及标识符》（SL700-2015）、业务数据库表表结构《实时雨水情数据库表结构与标识符》（SL323-2011）、《基础水文数据库表结构及标识符标准》（SL324-2005）、《历史大洪水数据库表结构及标识符》（SL591-2014）、《实时工情数据库表结构及标识符》（SL577-2013）、《大坝安全监测数据库表结构及标识符标准》（DL/T1321-2014）等。基于以上标准数据库表结构进行设计，为各类监测数据的上报、系统各模块间以及与外部系统间的数据共享、系统集成以及后续系统扩展等提供统一标准，大大降低因不同厂家采用不同的标准而带来的数据集成难度。针对水利行业中尚未制定标准的数据库表及标识符标准，根据业务功能开发需求遵循《水利信息数据库表结构及标识符编制规范》（SL478-2010）进行自行设计。

2.4 水情监测系统软件

水情自动测报系统软件安装在那板水库的水情工作站中，该软件通过遥测终端机和GPRS（GSM）通信装置读取各遥测站发来的水情数据，负责对数据资料的存储、查询、整理、各种人机界面的显示和各种图表的绘制及传输和打印。软件具有系统结构显示功能，可以显示系统结构的概况。同时，软件还提供系统设置功能，使用户在合法的权限内能对遥测站点的名称、站号、对应的遥测参数（雨量、水位、闸位等）进行设置或更改[1]。同时对每个遥测站点图形方式的数据显示位置进行设置，以方便系统的使用和扩充。