山东省水库信息化建设存在问题及对策

孙湛博，郑向军

（1.南水北调东线山东干线有限责任公司，山东 济南250109；2.淄博市博山区水利局，山东 博山255200）

近年来，随着各级政府和社会各界对水库关注度不断提高，保障水库安全高效运行已逐渐成为水库管理的重要课题。水库信息化作为提高管理效率、保障运行安全的关键措施和手段，亟需准确摸清建设现状，找准工作着力点，结合先进水利信息科技，研究符合山东省情水情和水库信息化管理需求的建设思路。

1 大中型水库信息化现状及对策分析

1.1 建设管理现状

1）安全监测系统。主要是通过配置相应的技术设备，对大坝变形、渗流、应（压）力等项目进行定期监测，以此对大坝安全性和稳定性等情况进行分析研判。据统计，目前仅有95%的水库建有变形监测且自动化程度不高；渗流监测中建有坝体渗压和坝基渗压的占95%，但设施完好率不足50%；绝大部分水库尚未安装或应用绕坝渗流、应（压）力监测等设施设备。

2）自动监视监控系统。主要包括视频监控和闸门控制系统。目前，水库基本都建有视频监视，但闸门开高视频监视未实现全覆盖。大部分水库都建有闸门自动控制系统，但多采用人工现地启闭方式，存在设备智能化程度低、可操控性不强、不能接入闸门视频监视信号、操控不直观、不同程度存在控制隐患等问题，不利于闸门起闭的精细化操作。

3）应急管理系统。主要通过动态掌握流域内降雨量、上游来水量等数据，为科学应对洪水，准确作出预判决策提供技术参考。据统计，目前建有洪水预报系统或洪水预报模型的水库不足1/3，主要是依托水文测报系统实现对库水位、降雨量的监测，无法实现对水位、降雨量情况的安全分析和预测预判等功能，较为落后。

4）日常管理系统。主要实现各个信息化系统的集中统一管理，提高管理效能。绝大多数水库未建立资源整合信息化综合管理平台，渗压自动监测系统、闸门自控系统、水位雨量自动监测系统、库区视频监控系统等均相对独立，水管单位在日常工程管理、防汛调度、巡查检查等工作中还缺乏先进的信息化技术手段支撑，缺少统一的数据标准和管理平台，信息化管理水平不高。

1.2 对策分析

1）大坝安全监测系统。能够实现对水库位移观测、渗流观测等数据的自动采集以及库水位、降雨量等与大坝安全相关的环境数据量的融合接入、数据存储和维护。通过对数据进行统计分析，形成各类分析图表和趋势线，为大坝安全管理提供智能分析、预警预报、资料整编、指挥调度等技术保障。

2）测压管观测设备。尽量采用主动跟踪式监测控制技术，实行水位智能感知、主动跟踪、数据采集处理、无线自组网数据传输、自供电等一体化设计。设备应具备功耗低，抗雷击、抗干扰能力强；数据准确，稳定可靠；安装使用方便，易维护等优点。

3）闸门控制设备。包含高精度闸门开度监测、数据采集、孔流推算、本地视频监视、就地操控、开度智能控制、信息显示管理、远程传输等多种功能，具备一体化集成管理能力。重点体现两方面技术优势：一是可实现本地视频监控接入控制，随控随监视，闸门本地控制更加便捷、直观、精准；二是具备数据本地存储及远程传输功能，可方便实现与上层集控系统及管理中心互联和数据交互。

4）信息化综合管理平台。能够综合运用大数据管理、GIS地理信息、水力学及洪水预报建模等技术。管理平台应包括一个数据中心（统一数据库）、一张图（水库二三维结合的GIS地图）、一张表（统计分析与决策支持报表），涵盖大坝安全自动监测、雨水情自动监测、视频监视、防汛调度、雨洪分析及预测预报、巡视巡查、OA办公等功能管理模块，能够将水库各管理要素、各应用子系统进行有机整合，实现基于云端部署，计算机端（PC）和移动端（APP）应用，并对各级管理部门提供信息共享接口，能够为水库日常管理及高效运行提供有力的技术支撑。

2 小型水库信息化现状及对策分析

2.1 建设现状

1）雨水情自动测报系统。主要是实现对小型水库水位、雨量等信息的动态采集，为各级管理部门提供服务和保障。目前，大多数小水库建设的自动水位监测设备都采用雷达测距技术。从运行效果看，由于强降雨期间小水库水位上涨普遍较快，使用雷达测距无法准确掌握水位的动态增幅过程，在数据显示时往往表现为短时期内水位增幅较大，数据使用者在读取数据时会存在设备是否出现故障的疑虑，不利于及时准确作出决策判断。

2）数据信息现地展示系统。主要目的是方便水库管理人员在工程现场可以直观便捷地掌握水库水位、雨量等数据及变化情况。目前绝大部分水库尚未配置相关设备，在现地查看水位等数据时主要依靠水库管理员人工观测。

3）信息化管理平台。主要是对上可实现信息共享，对下可实现对各个水库雨水情信息、管护人员工作动态的实时掌握，确保遇紧急情况可以及早采取预警预防措施，保证水库运行安全。目前绝大多数的县未建设统一的管理平台，各系统独立运行，不利于水库的综合管理和调度运用。

2.2 对策分析

1）自动雨量水位观测设施。尽量采用集人工观测标尺、水位自动监测、远程数据传输于一体的人工电子一体化观测水尺。整体设施具备高准确性、高稳定性、常年免维护、安装灵活、使用寿命长等技术特点。

2）信息显示设备。尽可能安装在管理房或放水洞启闭室内，显示天气预报、水位、雨量、库容等信息，满足基于现地及云端的数据交互、预警预报等功能，方便水库管理人员准确掌握工程状况，遇降雨等情况时避免亲临水尺查看水位数据，有效降低安全事故发生概率。

3）小型水库信息化监测及管理云平台。以县级为单位进行建设，实现县级所辖小型水库信息的综合管理功能。基于云端部署、计算机端管理、移动端应用，设置县、乡镇、村3级管理权限，对上具备平台数据共享和融合能力，对下可实现防汛“三个责任”人、水库大坝安全管理“三级责任人”，以及防指成员单位相关人员通过计算机和手机APP对水库进行信息化管理，为水库各级管理人员提供高效的技术服务和决策支持。

3 结语

水库信息化建设需要广泛运用最先进的水利信息科技、物联网、移动信息传输等新技术新设备，同时要具备长远思路、战略思维和实用观念，指导信息化建设更加贴近管理工作实际，满足日常管理工作需求，提高工作效率，保障工程运行安全。