水庫大壩作為重要的水利基礎設施，在水資源配置、防火減災中發(fā)揮至關重要的作用。隨著我國經(jīng)濟發(fā)展對水資源需求的增大，其作用也將愈發(fā)明顯。水庫大壩在發(fā)揮重要作用的同時，因其自身安全性所導致的潰壩洪水風險問題，也會給相關地區(qū)帶來潛在的安全隱患；盡管事故發(fā)生的概率非常低，但其失事后果嚴重，災難性破壞，可能造成巨大的生命、財產和環(huán)境損失。據(jù)統(tǒng)計，1954年~2003年的50年中，我國發(fā)生潰壩事故共3481起，其中大型水庫2起、中型水庫123起、小型水庫3356起；絕大部分發(fā)生潰壩事故的都是小型水庫，占96.4%。
不少水庫建成于20世紀50年代至70年代，大多是在“邊勘察、邊設計、邊施工”中進行的，工程標準低、施工質量差，大壩安全監(jiān)測設施缺失、大壩安全監(jiān)測工作不完整甚至空白，存在一定的安全隱患。
根據(jù)《小型水庫雨水情測報和大壩安全監(jiān)測設施建設與運行管理辦法》(水運管[2021]313號)、《關于加快小型水庫雨水情測報和大壩安全監(jiān)測設施建設的通知》(運管函[2021]12號)；和《水文監(jiān)測數(shù)據(jù)通信規(guī)約》SL651-2014的要求，加快水庫雨水情測報、大壩安全監(jiān)測設施建設，加強水庫運行管護，提升水庫信息化智慧化管理水平。堅持以“經(jīng)濟、穩(wěn)定、可靠實用和技術先進”為原則，充分利用現(xiàn)代傳感技術、測控技術、公網(wǎng)通信技術和計算機網(wǎng)絡技術，建成以信息采集為基礎、信息網(wǎng)絡平臺為支撐的雨水情及水庫安全監(jiān)測自動測報系統(tǒng)，實現(xiàn)水庫雨水情及水庫安全信息自動采集和預警預報功能，為提高水庫信息化管理水平創(chuàng)造條件，并為水庫安全運行和水資源合理利用提供數(shù)據(jù)支持。
一、視頻監(jiān)測
布設原則：具有有線互聯(lián)網(wǎng)或移動互聯(lián)網(wǎng)等通信條件的小型水庫，應設置視頻監(jiān)視設備，采用網(wǎng)絡攝像機進行視頻圖像采集傳輸，對大壩、溢洪道等現(xiàn)場情況進行現(xiàn)地監(jiān)視和遠程監(jiān)視。
框架結構：市電接入視頻站主要設備：網(wǎng)絡球機、內存卡、通訊卡、開關電源、供電部分、防雷接地等部分組成，結構圖如下：
無市電接入視頻站主要設備：低功耗攝像機、內存卡、電池、太陽能板、通訊卡、防雷接地等部分組成，結構圖如下：
技術實現(xiàn)：本地視頻存儲并可通過標準協(xié)議接入省市級平臺。遠程監(jiān)視具備視頻實時查看和圖片定時推送功能。視頻圖像可通過現(xiàn)地設備或監(jiān)測平臺融合降水量、庫水位、滲流量、滲流壓力等信息。
數(shù)據(jù)傳輸可選擇有線傳輸、無線公網(wǎng)及無線網(wǎng)橋的方式，在有網(wǎng)絡條件的情況下宜采用有線或網(wǎng)橋的方式通信保證視頻數(shù)據(jù)實時觀看，在無條件的情況下考慮通過無線公網(wǎng)傳輸視頻并根據(jù)要求計算流量選用的大小。
二、雨水情測報
1、降水量監(jiān)測
布設原則：小型水庫應開展降水量監(jiān)測，至少設置1個降水量監(jiān)測點。對流域面積超過20km2的可增加降水量監(jiān)測點，應具有流域代表性。
降水量監(jiān)測點應設置在平坦、空曠處，一般設置在壩上，應避開強風區(qū)，避開電力線路避，免地形樹、木和建筑物的遮蔽影響。
雨量監(jiān)測主要設備包括：數(shù)據(jù)采集終端、雨量筒、通信模塊、供電系統(tǒng)、防雷系統(tǒng)等部分組成，結構圖如下：
2、庫水位監(jiān)測
測點布設原則：庫水位監(jiān)測點應能代表壩前平穩(wěn)水位，宜設置在上游壩坡壩面、岸坡穩(wěn)固處或其他永久建筑物上，且滿足水面平穩(wěn)、風浪或泄流影響小、便于安裝和觀測的要求。
目前，水位自動測報儀器主要有浮子水位計、超聲波水位計、雷達水位計、氣泡式水位計、壓力式水位計、視頻水位計等。
三、大壩安全監(jiān)測
1、滲流監(jiān)測
滲流壓力監(jiān)測橫斷面根據(jù)工程規(guī)模、壩型壩高、下游影響等情況設置需要求如下：
1)小(1)型水庫大壩應設置1~2個監(jiān)測橫斷面，一般設置在最大壩高和滲流隱患壩段對，壩長超過500m的根據(jù)需要增加監(jiān)測斷面；
2)小(2)型水庫壩高15m以上的應設置1個監(jiān)測橫斷面，壩高15m以下影響較大的根據(jù)需要設置監(jiān)測斷面。
滲流壓力監(jiān)測宜采用在測壓管中安裝滲壓計監(jiān)測，測點設置要求如下：
1)每個監(jiān)測橫斷面一般設置1~2個監(jiān)測點；
2)土石壩中均質壩、心墻壩、斜墻壩監(jiān)測點一般設置在壩頂下游側或心(斜)墻下游側、壩腳或排水體前緣，必要時在下游壩坡增設1個監(jiān)測點；
3)混凝土壩及砌石壩根據(jù)廊道、帷幕和滲流情況設置揚壓力監(jiān)測點；
4)面板堆石壩如需設置應根據(jù)情況確定；
5)下游水位或近壩地下水位監(jiān)測點根據(jù)需要設置。
6)存在明顯繞壩滲漏的，根據(jù)需要設置繞壩滲流量或滲流壓力監(jiān)測點。
框架結構
滲壓監(jiān)測(有線)主要設備、設施包括：滲壓計、測壓管、采集單元、供電系統(tǒng)、防雷接地、引線等部分組成，結構圖如下：
2、變形觀測
布設原則：
1)對壩高超過30m或下游影響較大的土石壩，或壩高超過50m或下游影響大的混凝土壩、砌石壩，宜設置表面變形監(jiān)測設施。其他小型水庫，根據(jù)規(guī)范要求，結合工程實際，落實大壩變形監(jiān)測設施設置。
2)土石壩以表面垂直位移監(jiān)測為主，混凝土壩、砌石壩以表面水平位移監(jiān)測為主。
3)變形監(jiān)測斷面根據(jù)壩型壩高等情況設置，宜在壩頂下游側設置一個變形監(jiān)測縱斷面，對土石壩必要時可增設一個監(jiān)測橫斷面。
遵循以上原則大連大壩安全變形觀測站建設任務需詳細調研后確定。
技術實現(xiàn)：
通過衛(wèi)星定位，小一型設置3-5個觀測點，小二型設置2-3個觀測點，其中1個基準測點應設在工程影響以外區(qū)域，宜布置在兩岸山體條件良好、基礎穩(wěn)固、能長久保存的位置。觀測點監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸至后臺模型計算得出變形曲線。
四、系統(tǒng)集成
現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)通過利用公眾信息服務的4G/3G通信方式或衛(wèi)星通信方式上傳到省級平臺，平臺對水位、雨量、大壩安全監(jiān)測數(shù)據(jù)、視頻監(jiān)控應按照小型水庫雨水情測報和大壩安全監(jiān)測設施建設項目的要求利用web瀏覽器就可以得到數(shù)據(jù)的展示，不需要另外安裝軟件。
數(shù)據(jù)采集頻次：降水量、庫水位自動測報每小時上報1次，當出現(xiàn)強降水、庫水位明顯變化，或遭遇大洪水、強地震、工程異常等特殊情況時，應增加測報頻次(其中北斗通信在主信道故障或中斷的情況下，按照主信道傳輸頻次上傳雨量及水位數(shù)據(jù))；滲流量、滲流壓力監(jiān)測頻次自動采集每日1次，初蓄期或遭遇大洪水、強地震、工異常等特殊情況時，增加監(jiān)測頻次；大壩變形監(jiān)測頻次及數(shù)據(jù)根據(jù)《水利水電工程安全監(jiān)測設計規(guī)范》(SL725-2016)的要求最低監(jiān)測頻次為1次/月，結合本項目實際情況，為了便于后臺數(shù)據(jù)分析及現(xiàn)場設備安裝調試將監(jiān)測頻次調整至不少于1次/周，初蓄期或遭遇大洪水、強地震、工程異常等特殊情況時，增加監(jiān)測頻次。
根據(jù)系統(tǒng)總體及分項設計，本項目分三類數(shù)據(jù)：雨水情數(shù)據(jù)、大壩安全監(jiān)測數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)，雨水情數(shù)據(jù)在省中心已建庫且已有標準傳輸協(xié)議入庫后直接以標準協(xié)議共享數(shù)據(jù)，大壩安全監(jiān)測數(shù)據(jù)需建立標傳輸格式統(tǒng)一編碼統(tǒng)一入庫再共享至各地市；視頻數(shù)據(jù)為本地存儲，遠程調看，數(shù)據(jù)從省中心平臺轉發(fā)至下級用戶共享觀看。
