四信水庫堤壩除險加固監(jiān)測方案，筑牢安全防線

 防汛預(yù)警監(jiān)測方案地下水監(jiān)測無線預(yù)警廣播系統(tǒng)

發(fā)布時間：2024-08-09

四信水庫堤壩除險加固監(jiān)測方案，筑牢安全防線

水庫堤壩作為重要的水利設(shè)施，在防洪、灌溉、供水等方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。然而，由于自然老化、設(shè)計缺陷、施工質(zhì)量、極端天氣等因素的影響，水庫堤壩存在著不同程度的安全隱患。近年來，因水庫堤壩險情導(dǎo)致的洪澇災(zāi)害給人民生命財產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展帶來了巨大損失。但目前，我國大部分堤壩監(jiān)測方式是通過人工觀測與人工巡檢相結(jié)合，難以滿足堤壩安全監(jiān)測需要。因此，加強(qiáng)水庫堤壩的除險加固和防汛預(yù)警監(jiān)測工作，提高水庫堤壩的安全性和可靠性，具有重要的現(xiàn)實意義。
此前，水利部發(fā)布《水利工程標(biāo)準(zhǔn)化管理評價辦法》提及《堤壩工程標(biāo)準(zhǔn)化管理評價標(biāo)準(zhǔn)》，就明確將信息化平臺建設(shè)與自動化監(jiān)測預(yù)警作為堤壩工程管理的重要評價指標(biāo)。

需求現(xiàn)狀

許多水庫堤壩建設(shè)年代久遠(yuǎn)，設(shè)施老化，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性下降
部分堤壩在設(shè)計和施工時標(biāo)準(zhǔn)較低，難以應(yīng)對日益增長的防洪壓力
監(jiān)測手段相對落后，缺乏實時、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持，難以及時發(fā)現(xiàn)潛在的險情
預(yù)警機(jī)制不完善，信息傳遞不及時，導(dǎo)致應(yīng)急響應(yīng)滯后

四信水庫堤壩除險加固防汛預(yù)警監(jiān)測方案

四信水庫堤壩除險加固防汛預(yù)警監(jiān)測方案由前端傳感設(shè)備、水利測控終端、平臺系統(tǒng)、監(jiān)控管理中心等部分組成。
堤壩智慧安全監(jiān)測終端硬件數(shù)據(jù)是信息化平臺的數(shù)據(jù)來源，完善各個致災(zāi)監(jiān)測項的布設(shè)，做到全方位的安全監(jiān)控。硬件的部署有位移傳感終端、水位傳感終端、雨量計、滲壓滲流監(jiān)測設(shè)備及視頻監(jiān)控終端等設(shè)備。堤壩安全系統(tǒng)建設(shè)不僅僅需要硬件設(shè)備的監(jiān)測支撐，也需要借助信息化軟件系統(tǒng)通來更快更精準(zhǔn)的發(fā)現(xiàn)和分析問題。建設(shè)一套與其發(fā)展能力相匹配的堤壩安全運(yùn)營管理平臺，能夠加強(qiáng)集中管理與監(jiān)控，加強(qiáng)對動態(tài)監(jiān)控能力，實現(xiàn)對堤壩安全的變化的及時預(yù)警。

監(jiān)測站點(diǎn)建設(shè)

環(huán)境量監(jiān)測

采用雨量計、雷達(dá)水位計或水尺等對庫水位、庫區(qū)降雨量進(jìn)行監(jiān)測。
通過非接觸式雷達(dá)水位計，采用調(diào)頻連續(xù)波（FMCW）的測距原理，測距精度達(dá)1Mm；配備上觀測水尺，實現(xiàn)現(xiàn)場查看；雨量計采用翻斗式雨量計，精度可選0.1mm\0.2mm\0.5mm。

變形監(jiān)測

針對堤壩安全進(jìn)行地表位移監(jiān)測，評價結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。現(xiàn)場根據(jù)堤壩大小按縱斷面布設(shè)點(diǎn)位數(shù)量，建設(shè)GNSS基準(zhǔn)站和監(jiān)測站，以達(dá)到實時監(jiān)測的目的。

滲流監(jiān)測

采用無線LoRa自組網(wǎng)滲流壓力監(jiān)測站，對壩體各斷面滲流壓力進(jìn)行監(jiān)測，構(gòu)建堤壩整體浸潤線分布，同時實時監(jiān)測堤壩滲流流量。現(xiàn)場需具備量水堰，一般采用直角薄壁堰進(jìn)行配合觀測。

視頻監(jiān)測

一體化無線視頻監(jiān)控站，主要對堤壩壩體現(xiàn)場情況進(jìn)行安全監(jiān)控，并實現(xiàn)本地儲存且以4G/以太網(wǎng)的傳輸方式把現(xiàn)場情況傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，實現(xiàn)實時現(xiàn)場監(jiān)控預(yù)警。

地下水監(jiān)測

地下水位的快速變化可能誘發(fā)地面塌陷、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害，對堤壩安全構(gòu)成威脅。通過地下水監(jiān)測，可以及時發(fā)現(xiàn)地下水位的異常波動，進(jìn)而評估其對堤壩穩(wěn)定性的影響，為采取必要的工程措施提供科學(xué)依據(jù)。

無線預(yù)警廣播系統(tǒng)

無線預(yù)警廣播系統(tǒng)是在分析預(yù)警系統(tǒng)對實時監(jiān)測數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)分析對比的基礎(chǔ)上，根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果來決策預(yù)警信息，將預(yù)警信息及時準(zhǔn)確地發(fā)送到現(xiàn)場進(jìn)行廣播預(yù)警。

信息化平臺

大屏可視化監(jiān)測系統(tǒng)

大屏可視化監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)合天地圖顯示堤壩位置及監(jiān)管范圍，實時展示所有監(jiān)測站點(diǎn)的位置及數(shù)據(jù)曲線。在地圖上疊加了站點(diǎn)統(tǒng)計、預(yù)警統(tǒng)計、水位視圖、降雨視圖、公告欄、浸潤線圖、巡查巡檢分析及實時視頻窗口。

視頻監(jiān)管

平臺具備視頻監(jiān)控功能，可支持視頻直連播放、視頻抓拍及歷史視頻播放、視頻上墻、球機(jī)云臺控制等功能

水雨情分析

以水位為基礎(chǔ)，結(jié)合雨量、庫容、汛限水位、設(shè)計洪水位等進(jìn)行分析展示，可直觀展示各個時段區(qū)間的水位、降雨量情況。

浸潤線與位移分析

針對堤壩的安全，平臺提供浸潤線分析和位移分析功能。

l 浸潤線分析，以不同斷面為維度，切換顯示測管液位高度及變化曲線，為浸潤線管理提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

l 位移分析，以橫向、縱向斷面為維度，展示位移變化圖，并結(jié)合X、Y、垂直面進(jìn)行分

l 析展示。

巡查管養(yǎng)

平臺提供巡檢臺賬，以日歷的方式進(jìn)行巡檢臺賬展示，結(jié)合巡檢結(jié)果和巡檢內(nèi)容展示，并在地圖上展示巡檢軌跡和巡檢上報問題。

移動應(yīng)用

四信堤壩安全運(yùn)營平臺設(shè)有手機(jī)APP掌上平臺，以區(qū)域為單位進(jìn)行管理，支持巡查巡檢、監(jiān)測評估、預(yù)警處置功能，實現(xiàn)即時管理、即時監(jiān)督等。

方案優(yōu)勢

一站式全場景
一站式全場景通過軟硬件相結(jié)合，基于數(shù)字孿生技術(shù)，提供全面的堤壩管理和運(yùn)營解決方案。方案中涉及到的軟件和硬件，均為自主設(shè)計，研發(fā)，生產(chǎn)，服務(wù)。

全面圍繞四預(yù)展開
圍繞預(yù)報、預(yù)警、預(yù)演、預(yù)案提供全面的業(yè)務(wù)分析和預(yù)測能力，幫助管理人員做出準(zhǔn)確的決策。

適配國產(chǎn)化環(huán)境
可以更好地與國內(nèi)環(huán)境相融合，滿足國產(chǎn)化的適配需求和要求，提高系統(tǒng)的可用性、可靠性、安全性。

系統(tǒng)高效交付
通過模塊化設(shè)計、可定制化配置、預(yù)置模型和算法庫、靈活的數(shù)據(jù)接口、快速部署和集成，以及用戶支持等手段，實現(xiàn)系統(tǒng)的高效交付。