临沂岸堤水库信息化建设设计及实践

余淼

（临沂市水利局，山东 临沂 276000）

岸堤水库位于临沂市蒙阴县境内，总控制流域面积1 690 km2，总库容7.79 亿m3，是山东省第二大水库和临沂市中心城区饮用水水源地。水库始建于1960年，自建成运行以来，在防洪、农业灌溉、生活供水等方面发挥了巨大的作用。2018年9 月岸堤水库启动实施除险加固工程，2021 年6 月竣工。水库除险加固后正常蓄水位176.0 m，兴利库容4.59 亿m3，有效保障了流域的防洪安全和临沂市生活饮用水需求，促进了岸堤水库饮用水水源地的可持续发展。

1 水库信息化建设意义

信息化建设是岸堤水库除险加固工程重要组成部分，通过建设一体化防汛监测调度系统，可充分发挥水利设施工程效益、提高水库智慧化、信息化管理水平。通过全面感知、识别、模拟和预测预报技术，实现水库工程管理从徒步、眼观、手抄、喊话到“基础信息全面感知、实时信息监测预警、调度会商科学决策、工程调度集中控制、日常业务移动办理、流域内多水库协同管理”的工程管控智慧“大脑”，形成全息感知、应急指挥、联合调度一体化平台，为水库安全运行保驾护航。

2 信息化系统设计

2.1 工程监测设计

构建一个从水文监测、水质监测、闸门监测、大坝安全监测、视频监控等为一体的全方面感知体系，形成一体化的综合智慧水库管理平台。通过水位、流量、工情、大坝安全监测、视频安防监控等实时数据的监测预警，保障水库全天候的运行安全。

2.2 工程巡查设计

作为水库业务与信息技术深度融合的典范，实现岸堤水库人、事、物的一体化综合管理目标。利用信息技术对感知体系、数据服务、业务协同进行全新的赋能，形成流域一体化管理的智慧水库高效协同管理平台，建立健全统一指挥、反应灵敏、运转高效的水库综合管理机制，全方位监测监控水库，保障水库安全运行管理，辅助单位内部协同办公管理。

2.3 流域汛情联防联调智慧系统设计

系统应用误差抗差技术、模型参数线性化率定技术、预报误差系统响应修正技术、系统自适应修正技术等关键技术，建立基于GIS 空间处理的洪水预报系统，为流域描述洪水演进，分析不同洪水洪峰、洪量、洪水过程等，保证洪水预报精度提供技术支撑。为全面实现防洪调度现代化奠定坚实的基础，极大提高防汛工作效率。

2.4 视频智能监控设计

系统能够对视频区域内出现的运动目标自动识别出目标类型并跟踪，能够同时监测同一场景里多个目标，其改变了以往视频“被动”监控的状态，不仅仅局限于提供视频画面，而且能主动对视频信息进行智能分析，识别和区分物体，一旦发现异常情况或者突发事件能及时的发出警报。系统在安防领域的应用有助于克服人力疲惫的局限性，从而更加有效地协助安全人员处理突发事件。

2.5 流域工程协同管理设计

构建流域水库工程协同管理平台，在一个平台框架下集成展示管理岸堤水库各业务系统，同时实现上游“1+3”大中型水库（岸堤水库、黄土山水库、张庄水库、朱家坡水库）工程基础信息、安全运行状态的查询、预警，以及进行流域水库群的执行追踪，保障岸堤水库管理人员及时掌握上游其他水库工程的安全状态及运行状况，全面提升岸堤水库流域协同管理水平。

3 信息化建设实践

3.1 综合大屏展示

主要是将各种监测数据、预报调度结果进行融合可视化展示，科学直观地反映水库运行状态及关联信息，为水库防汛调度会商、研判、决策提供支撑，也可用于对外的形象展示、宣传等。

3.2 组织管理

主要基于岸堤水库管理处的组织结构设置及人员岗位信息，提供岸堤水库组织管理以及日常行政办公功能，有助于提高管理人员的工作效率。工程信息通过对岸堤水库相关基础信息的采集与整理，提供岸堤水库工程信息管理与查询功能，在线展示水库各项信息与图纸。工程检查。根据日常巡查及汛期隐患排查工作的实际需要，建立电脑端的工程检查管理功能模块，落实工程日常监测检查规范化、标准化管理要求，为岸堤水库的巡查及隐患排查管理提供有效的监管手段。

3.3 维修养护

通过对日常维修养护、大修、抢修等作业过程的信息化管理，实现采集和查询岸堤水库维修养护管理基础数据、制定维修养护年度计划、管理养护项目、全程追踪维修养护作业过程、统计分析维修养护管理数据，为养护管理人员提供快速准确、图文并茂的工程养护管理服务，提升工程维修养护管理的规范化、现代化水平。

3.4 洪水预报

根据岸堤水库以及上游黄土山水库、张庄水库、朱家坡水库的防汛防台实际工作和管理制度，应用计算机技术对工程运行调度工作的各个环节进行信息化管理，构建水库预报模型，实现洪水自动预报和人工干预预报计算，以信息化手段保障工程运行安全，充分发挥水库工程效益。

3.5 应急管理

服务于突发灾害事件时的水利工程管理工作，针对不同类型突发灾害事件提出相应的应急响应方案和处置措施，最大程度地保证水库工程安全。

3.6 设备管理

基于精细化管理思想，采用计算机技术对水库设备设施进行数字化处理，实现水库工程的各项设施设备信息的登记与查询，同时对设备安全状况进行统计，便于用户掌握水库设施设备总体情况。

3.7 信息查询

根据PC 端的功能，在移动端实现部分配套应用，可实现水库“基础信息随时查、监测信息随时看、业务事项随身办”，包括基础信息查询、监测信息展示、业务事项办理等功能。

4 信息化系统建设成效

4.1 增强决策调度的科学性和准确性

岸堤水库水利信息化建设充分利用现代信息技术，深入开发、广泛利用、有效管理水利信息资源，全面提升了水库管理决策效率和效能，以现代化的信息采集系统为基础、以通信和计算机网络系统为支撑、以信息管理与决策支持系统为核心，增强了水库运行决策调度的科学性和准确性。2021 年汛期，临沂市多次遭遇台风及强降雨过程，该系统在水灾害防御过程中发挥了重要作用，实时监测了强降雨过程中的雨水工情，及时发布预警预报，分析评价水库及河道主要控制站点承洪能力和纳雨能力，并依据预测结果，科学、精细调度水库闸坝等工程，提前进行预泄预排，确保了水库各类工程安全度汛。

4.2 提升岸堤水库现代化管理水平

岸堤水库信息化系统建设的实施，加速实现水库现代化管理的进程，推进了水库流域的水资源科学管理，提高了防洪减灾、水资源开发利用与保护、水利工程运行、山洪灾害防治系统等方面的现代化管理水平，构建了符合实际的岸堤水库调度系统，根据实时降雨汇流情况，生成调度方案，指导水库、闸坝提前进行预排预泄，通过搭建防汛大数据可视化平台，对气象、雨水情、工情等防汛大数据的深度挖掘、分析、应用，实现了多源、多维度、多场景数据在一张屏幕上的直观展示以及关联分析，为防汛决策提供大数据多场景信息支撑，从而大幅提升岸堤水库现代化管理水平。

4.3 优化工程管理改革

优化工程管理改革，避免各科室、单位私自建设和重复建设问题，在水利信息化建设的过程中进行了全面规划和综合设计，根据岸堤水库实际情况制定符合工程管理运行的目标和措施，推动水库信息化有序发展。当前，与水利相关的智慧平台基本实现互联互通，充分发挥了大数据的功能与价值。

5 结语

岸堤水库前期水利信息化基础设施薄弱，前端感知设备覆盖不全，数量偏少，难以全面采集到水情、工情、墒情、雨情、流量等信息，从而导致决策的精准性和时效性不够，不能完全发挥系统的作用。通过岸堤水库信息化项目实施，构建了以信息设施为承载，信息服务为支撑，信息安全为保障，智能应用为核心的智慧指挥平台，提高了系统的科学化、精准化辅助决策水平。