山東省水庫(kù)信息化建設(shè)存在問(wèn)題及對(duì)策

孫湛博，鄭向軍

（1.南水北調(diào)東線山東干線有限責(zé)任公司，山東 濟(jì)南250109；2.淄博市博山區(qū)水利局，山東 博山255200）

近年來(lái)，隨著各級(jí)政府和社會(huì)各界對(duì)水庫(kù)關(guān)注度不斷提高，保障水庫(kù)安全高效運(yùn)行已逐漸成為水庫(kù)管理的重要課題。水庫(kù)信息化作為提高管理效率、保障運(yùn)行安全的關(guān)鍵措施和手段，亟需準(zhǔn)確摸清建設(shè)現(xiàn)狀，找準(zhǔn)工作著力點(diǎn)，結(jié)合先進(jìn)水利信息科技，研究符合山東省情水情和水庫(kù)信息化管理需求的建設(shè)思路。

1 大中型水庫(kù)信息化現(xiàn)狀及對(duì)策分析

1.1 建設(shè)管理現(xiàn)狀

1）安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。主要是通過(guò)配置相應(yīng)的技術(shù)設(shè)備，對(duì)大壩變形、滲流、應(yīng)（壓）力等項(xiàng)目進(jìn)行定期監(jiān)測(cè)，以此對(duì)大壩安全性和穩(wěn)定性等情況進(jìn)行分析研判。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前僅有95%的水庫(kù)建有變形監(jiān)測(cè)且自動(dòng)化程度不高；滲流監(jiān)測(cè)中建有壩體滲壓和壩基滲壓的占95%，但設(shè)施完好率不足50%；絕大部分水庫(kù)尚未安裝或應(yīng)用繞壩滲流、應(yīng)（壓）力監(jiān)測(cè)等設(shè)施設(shè)備。

2）自動(dòng)監(jiān)視監(jiān)控系統(tǒng)。主要包括視頻監(jiān)控和閘門(mén)控制系統(tǒng)。目前，水庫(kù)基本都建有視頻監(jiān)視，但閘門(mén)開(kāi)高視頻監(jiān)視未實(shí)現(xiàn)全覆蓋。大部分水庫(kù)都建有閘門(mén)自動(dòng)控制系統(tǒng)，但多采用人工現(xiàn)地啟閉方式，存在設(shè)備智能化程度低、可操控性不強(qiáng)、不能接入閘門(mén)視頻監(jiān)視信號(hào)、操控不直觀、不同程度存在控制隱患等問(wèn)題，不利于閘門(mén)起閉的精細(xì)化操作。

3）應(yīng)急管理系統(tǒng)。主要通過(guò)動(dòng)態(tài)掌握流域內(nèi)降雨量、上游來(lái)水量等數(shù)據(jù)，為科學(xué)應(yīng)對(duì)洪水，準(zhǔn)確作出預(yù)判決策提供技術(shù)參考。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前建有洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng)或洪水預(yù)報(bào)模型的水庫(kù)不足1/3，主要是依托水文測(cè)報(bào)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)庫(kù)水位、降雨量的監(jiān)測(cè)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)水位、降雨量情況的安全分析和預(yù)測(cè)預(yù)判等功能，較為落后。

4）日常管理系統(tǒng)。主要實(shí)現(xiàn)各個(gè)信息化系統(tǒng)的集中統(tǒng)一管理，提高管理效能。絕大多數(shù)水庫(kù)未建立資源整合信息化綜合管理平臺(tái)，滲壓自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、閘門(mén)自控系統(tǒng)、水位雨量自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、庫(kù)區(qū)視頻監(jiān)控系統(tǒng)等均相對(duì)獨(dú)立，水管單位在日常工程管理、防汛調(diào)度、巡查檢查等工作中還缺乏先進(jìn)的信息化技術(shù)手段支撐，缺少統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和管理平臺(tái)，信息化管理水平不高。

1.2 對(duì)策分析

1）大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)水庫(kù)位移觀測(cè)、滲流觀測(cè)等數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集以及庫(kù)水位、降雨量等與大壩安全相關(guān)的環(huán)境數(shù)據(jù)量的融合接入、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和維護(hù)。通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，形成各類(lèi)分析圖表和趨勢(shì)線，為大壩安全管理提供智能分析、預(yù)警預(yù)報(bào)、資料整編、指揮調(diào)度等技術(shù)保障。

2）測(cè)壓管觀測(cè)設(shè)備。盡量采用主動(dòng)跟蹤式監(jiān)測(cè)控制技術(shù)，實(shí)行水位智能感知、主動(dòng)跟蹤、數(shù)據(jù)采集處理、無(wú)線自組網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸、自供電等一體化設(shè)計(jì)。設(shè)備應(yīng)具備功耗低，抗雷擊、抗干擾能力強(qiáng)；數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，穩(wěn)定可靠；安裝使用方便，易維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。

3）閘門(mén)控制設(shè)備。包含高精度閘門(mén)開(kāi)度監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)采集、孔流推算、本地視頻監(jiān)視、就地操控、開(kāi)度智能控制、信息顯示管理、遠(yuǎn)程傳輸?shù)榷喾N功能，具備一體化集成管理能力。重點(diǎn)體現(xiàn)兩方面技術(shù)優(yōu)勢(shì)：一是可實(shí)現(xiàn)本地視頻監(jiān)控接入控制，隨控隨監(jiān)視，閘門(mén)本地控制更加便捷、直觀、精準(zhǔn)；二是具備數(shù)據(jù)本地存儲(chǔ)及遠(yuǎn)程傳輸功能，可方便實(shí)現(xiàn)與上層集控系統(tǒng)及管理中心互聯(lián)和數(shù)據(jù)交互。

4）信息化綜合管理平臺(tái)。能夠綜合運(yùn)用大數(shù)據(jù)管理、GIS地理信息、水力學(xué)及洪水預(yù)報(bào)建模等技術(shù)。管理平臺(tái)應(yīng)包括一個(gè)數(shù)據(jù)中心（統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫(kù)）、一張圖（水庫(kù)二三維結(jié)合的GIS地圖）、一張表（統(tǒng)計(jì)分析與決策支持報(bào)表），涵蓋大壩安全自動(dòng)監(jiān)測(cè)、雨水情自動(dòng)監(jiān)測(cè)、視頻監(jiān)視、防汛調(diào)度、雨洪分析及預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、巡視巡查、OA辦公等功能管理模塊，能夠?qū)⑺畮?kù)各管理要素、各應(yīng)用子系統(tǒng)進(jìn)行有機(jī)整合，實(shí)現(xiàn)基于云端部署，計(jì)算機(jī)端（PC）和移動(dòng)端（APP）應(yīng)用，并對(duì)各級(jí)管理部門(mén)提供信息共享接口，能夠?yàn)樗畮?kù)日常管理及高效運(yùn)行提供有力的技術(shù)支撐。

2 小型水庫(kù)信息化現(xiàn)狀及對(duì)策分析

2.1 建設(shè)現(xiàn)狀

1）雨水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)。主要是實(shí)現(xiàn)對(duì)小型水庫(kù)水位、雨量等信息的動(dòng)態(tài)采集，為各級(jí)管理部門(mén)提供服務(wù)和保障。目前，大多數(shù)小水庫(kù)建設(shè)的自動(dòng)水位監(jiān)測(cè)設(shè)備都采用雷達(dá)測(cè)距技術(shù)。從運(yùn)行效果看，由于強(qiáng)降雨期間小水庫(kù)水位上漲普遍較快，使用雷達(dá)測(cè)距無(wú)法準(zhǔn)確掌握水位的動(dòng)態(tài)增幅過(guò)程，在數(shù)據(jù)顯示時(shí)往往表現(xiàn)為短時(shí)期內(nèi)水位增幅較大，數(shù)據(jù)使用者在讀取數(shù)據(jù)時(shí)會(huì)存在設(shè)備是否出現(xiàn)故障的疑慮，不利于及時(shí)準(zhǔn)確作出決策判斷。

2）數(shù)據(jù)信息現(xiàn)地展示系統(tǒng)。主要目的是方便水庫(kù)管理人員在工程現(xiàn)場(chǎng)可以直觀便捷地掌握水庫(kù)水位、雨量等數(shù)據(jù)及變化情況。目前絕大部分水庫(kù)尚未配置相關(guān)設(shè)備，在現(xiàn)地查看水位等數(shù)據(jù)時(shí)主要依靠水庫(kù)管理員人工觀測(cè)。

3）信息化管理平臺(tái)。主要是對(duì)上可實(shí)現(xiàn)信息共享，對(duì)下可實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)水庫(kù)雨水情信息、管護(hù)人員工作動(dòng)態(tài)的實(shí)時(shí)掌握，確保遇緊急情況可以及早采取預(yù)警預(yù)防措施，保證水庫(kù)運(yùn)行安全。目前絕大多數(shù)的縣未建設(shè)統(tǒng)一的管理平臺(tái)，各系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行，不利于水庫(kù)的綜合管理和調(diào)度運(yùn)用。

2.2 對(duì)策分析

1）自動(dòng)雨量水位觀測(cè)設(shè)施。盡量采用集人工觀測(cè)標(biāo)尺、水位自動(dòng)監(jiān)測(cè)、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸于一體的人工電子一體化觀測(cè)水尺。整體設(shè)施具備高準(zhǔn)確性、高穩(wěn)定性、常年免維護(hù)、安裝靈活、使用壽命長(zhǎng)等技術(shù)特點(diǎn)。

2）信息顯示設(shè)備。盡可能安裝在管理房或放水洞啟閉室內(nèi)，顯示天氣預(yù)報(bào)、水位、雨量、庫(kù)容等信息，滿足基于現(xiàn)地及云端的數(shù)據(jù)交互、預(yù)警預(yù)報(bào)等功能，方便水庫(kù)管理人員準(zhǔn)確掌握工程狀況，遇降雨等情況時(shí)避免親臨水尺查看水位數(shù)據(jù)，有效降低安全事故發(fā)生概率。

3）小型水庫(kù)信息化監(jiān)測(cè)及管理云平臺(tái)。以縣級(jí)為單位進(jìn)行建設(shè)，實(shí)現(xiàn)縣級(jí)所轄小型水庫(kù)信息的綜合管理功能?；谠贫瞬渴稹⒂?jì)算機(jī)端管理、移動(dòng)端應(yīng)用，設(shè)置縣、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村3級(jí)管理權(quán)限，對(duì)上具備平臺(tái)數(shù)據(jù)共享和融合能力，對(duì)下可實(shí)現(xiàn)防汛“三個(gè)責(zé)任”人、水庫(kù)大壩安全管理“三級(jí)責(zé)任人”，以及防指成員單位相關(guān)人員通過(guò)計(jì)算機(jī)和手機(jī)APP對(duì)水庫(kù)進(jìn)行信息化管理，為水庫(kù)各級(jí)管理人員提供高效的技術(shù)服務(wù)和決策支持。

3 結(jié)語(yǔ)

水庫(kù)信息化建設(shè)需要廣泛運(yùn)用最先進(jìn)的水利信息科技、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)信息傳輸?shù)刃录夹g(shù)新設(shè)備，同時(shí)要具備長(zhǎng)遠(yuǎn)思路、戰(zhàn)略思維和實(shí)用觀念，指導(dǎo)信息化建設(shè)更加貼近管理工作實(shí)際，滿足日常管理工作需求，提高工作效率，保障工程運(yùn)行安全。