水庫安全運行標準化管理建設探討

導語：水庫安全運行標準化管理建設探討一文來源于網友上傳，不代表本站觀點，若需要原創文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

【摘要】根據省水利廳《關于全省水利工程標準化管理工作推進方案的通知》要求，結合王屋水庫信息化工程建設現狀，闡述了水庫安全運行綜合管理系統標準化建設方案，為水庫運行管理的信息化、流程化和標準化建設提供參考。

【關鍵詞】標準化建設；信息化；水庫管理系統

為提高全省水利工程運行管理水平，保障工程安全運行，促進工程效益持續充分發揮，按照省水利廳《關于全省水利工程標準化管理工作推進方案的通知》要求，2021年12月底前，完成全省大中小型水庫、大中型攔河閘（橡膠壩）、大中型河道堤防等水利工程標準化管理內業實施任務，并完成標準化管理評價，建立起標準化管理體系和工作秩序。同時，依托水利信息化平臺，強化水利工程運行在線監管，做到數據入庫、適時監控、管理留痕，實現運行管理事項的信息化、流程化[1]。為此，本文以王屋水庫增容工程為例，通過水庫安全運行綜合管理系統建設設計，探索水庫安全運行綜合管理系統標準化建設方案。

1現狀與存在的問題

1.1山東省水庫信息化建設現狀

當前，山東省大型水庫除險加固工程已經基本完成，現正在進行新一輪的水庫增容工程建設。由于水庫數量眾多、工程建設周期短、工程投資規模不同，工程時間緊、任務重、工作量大，導致了某些項目出現設計深度低的現象；又因為建設單位、設計人員和監理人員專業技術水平不一，對水庫業務需求調研不深入、不具體等情況，造成了部分設計模糊、施工圖紙不清，項目建設質量只能憑借各中標單位實力、技術水平、服務態度等決定，因此，各水庫信息化建設程度不一、質量不一、內容不一。

1.2王屋水庫信息化建設現狀

王屋水庫位于龍口市境內的王屋村東黃水河上，控制流域面積320km2，總庫容1.2846億m3，興利庫容0.7666億m3，王屋水庫于1958年11月動工興建，1960年9月建成蓄水，是一座以防洪為主、兼顧灌溉、城市供水、發電、養殖等綜合利用的大（2）型水庫。2016年以來，王屋水庫通過除險加固等工程，信息化工程建設先后針對業務管理的側重點不同，已建設了計算機監控系統、重點構筑物視頻監控系統、配套水文監測系統及防汛抗旱視頻系統等相應業務管理系統，同時還組建了水務專網和運營商網絡。

1.3王屋水庫存在的問題

目前，王屋水庫配套開發的這些系統在水庫管理工作中已發揮了重要的作用，但因缺乏統一的規劃和設計，存在各系統相互獨立，部署管理分散、監測數據存儲混亂、會商展示系統缺失、監控系統待完善、軟硬運行環境不配套等諸多問題，與水庫運行管理事項的信息化、流程化要求存在較大差距。

2建設目標及總體框架

水庫安全運行綜合管理系統標準化建設遵循先進實用、集約共享原則，以水庫信息化建設現狀為基礎，對日常管理業務進行梳理分析，緊緊圍繞水庫安全運行和管理業務標準化建設，以安全運行管理工作為核心，以信息展示與服務為重點，構建水庫防洪調度和工程管理平臺。根據王屋水庫管理人員和業務功能布置，在管理所建設防汛會商中心，在溢洪閘建設分中心。中心建設以水庫防洪調度為主，兼顧工程管理，部署水庫安全運行綜合管理系統；分中心建設依托中心綜合管理系統，實現數據信息共享，以水庫日常管理為核心，信息綜合展示為重點，提高水庫防洪調度能力及信息化管理水平。通過水庫日常管理業務梳理，在水庫已有信息化系統的基礎上，運用云計算、物聯網、大數據、移動互聯、人工智能等新一代信息技術，采用分層式、模塊化方法進行開發和部署，構建科學、先進、實用的綜合管理系統。同時，隨著無人機、移動智能終端技術的快速發展和普及，系統可實時接入無人機巡檢和測量數據，也可人工錄入數據，并可應用在智能手機、平板電腦、Pad等終端設備上，能夠適應不同的操作系統[2]。總體架構包括四部分：用戶層、業務應用系統、水利云服務系統、基礎設施系統。具體包括：用戶層、應用交互層、業務應用層、應用支撐層、數據資源層、通信網絡層和數據采集層。

3系統集成與整合水庫安全運行

綜合管理系統應用松散耦合理念，通過統一用戶認證與單點登陸或數據交互方式，對水庫已建水文監測系統、視頻監控系統、計算機監控系統及氣象等部門相關系統進行集成整合，并與省水利廳、煙臺市及龍口市水利業務主管單位的調度決策支持平臺實現互聯互通，同時做到數據入庫、適時監控、管理留痕，實現運行管理事項的信息化、流程化。同時根據安全運行管理的需要，補充新建大壩位移監測、庫區圍壩監控及出入庫流量監測等，建立完善的前端感知系統，對水庫安全運行的隱患或災害做到準確感知、快速查看、高效處理。

4標準化功能建設

根據水利工程標準化管理工作要求，結合水庫日常管理業務需求，同時注重實用性、經濟性和可推廣性，確定了水庫安全運行管理系統標準化建設功能模塊。

4.1水庫要素一張圖

基于地理信息系統（GIS）和BIM三維建模技術，在水庫流域地圖上展示流域內自然、非自然水庫工程對象關系、數據信息和統計信息[3]，結合圖形、表格、熱點、氣泡等表現方式，充分實現系統的可視化、形象化，將水庫的氣象、水雨情、水質、閘門開度、流量、應急事件、待辦事項等主要信息進行集中展示[4]。

4.2水庫邊界管理

水庫邊界管理是水庫日常管理的難題，庫區直管范圍內搶占、強占用地情況時有發生，權屬不明地、權屬爭議地等多種用地類型并存，管理與權屬較為混亂。移動端邊界管理系統通過北斗定位技術，在高精度位置信息的支持下，不需要地面標識可實現精確定位邊界，可以有效管控保護區內亂搭建、種植、養殖現象和違法開采、擠占水源保護用地等突出問題。

4.3工程運維管理系統

根據水庫日常巡查、汛期隱患排查、工程養護等工作的需要，構建工程運維管理模塊，主要業務流程包括日常巡查、安全檢查、隱患處理、日常維修養護、歲修、大修、搶修等作業過程的信息化管理，實現對工程日常巡查、設備巡檢、汛前檢查、年度檢查、特別檢查等工程檢查信息及隱患處理信息的管理，落實工程日常監測檢查規范化等標準化管理要求，為水庫的巡查及隱患排查管理提供有效的監管手段，為養護管理人員提供快速準確、圖文并茂的工程養護管理服務，提升工程維修養護管理的規范化、現代化水平。

4.4安全監測與預警系統

通過水庫大壩、溢洪閘、放水洞安全監測設施，實現對壩體、溢洪閘和放水洞滲壓、位移的實時監測，數據分析驗算，科學、客觀的評價其實時安全狀態和變化趨勢，建立專業智能分析評判與實時預警報警機制，與歷史極值、變化速度極值等邊界值對比分析，實現監測數據的實時處理，即時通過短信、郵件等多種方式報警。

4.5洪水預報預警系統

基于水庫及上游防汛調度工作和管理制度，應用分布式新安江、MIKE系列軟件構建水庫預報預警模型，實現洪水自動預報和人工干預預報計算，以信息化手段保障工程運行安全，充分發揮水庫工程效益。主要功能包括控制運行計劃、典型暴雨管理、實時洪水跟蹤、洪水預報、預報方案管理、模型參數管理、洪水自動預報。

4.6無人機巡檢與移動應用擴展

利用無人機搭載相應成像或測量設備，實現水庫機動巡查，及時發現違章違建、火災隱患、非法撈捕、排污等異常活動，也可與地理信息數據融合，實現目標區域測量與分析，快速發現工程隱患，快速進行事故處置。通過移動智能終端，管理人員實現水庫巡檢工作的立體化全方位監控，信息采集與，在遇到突發事件處理等緊急情況下，能通過移動終端進行決策指揮[5]。

5結語

水庫安全運行綜合管理系統的標準化建設是嚴格遵循“水利工程補短板、水利行業強監管”工作總基調，積極應用自動化、信息化巡檢、監控監測設施，改進管理手段，提高管理科技含金量，務求使管理平臺實用、科學、經濟、穩定，以落實水庫工程管理責任，建設標準化管理方式，深化水庫工程管理體制機制改革，對水庫運行管理關鍵要素實施標準化管理，全面提高水庫工程運行管理水平[6]。

參考文獻

[1]山東省水利廳.關于全省水利工程標準化管理工作推進方案的通知[EB].濟南.2020.

[2]張玉炳，楊明化，何向陽，等.智慧水庫一體化管理平臺特點介紹[J].水利規劃與設計，2018（2）：85-88.

[3]蔡陽，謝文君，程益聯，等.全國水利一張圖關鍵技術研究綜述[J].水利學報，2020，51（6）：685-694.

[4]韓桂芳，丁天沛，金小雨.智慧水庫云監管平臺的設計與應用[J].水電站機電技術.2016，39（5）：73-75.

[5]葛從兵，王士軍，嚴吉皞，等.智慧水庫探討[J].水利信息化.2018（4）：20-24.

[6]鄔再軍，項小平，史淑涵.基于物聯網無人機技術建設水庫巡護系統[J].小水電，2020（1）：37-40.

作者：王賓啟 唐克銀 田質勝 單位：山東省水利綜合事業服務中心 山東省水利勘測設計院