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文檔簡介
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引言
我國小型水庫普遍缺乏安全監(jiān)測預警設施,根據(jù)2021年初統(tǒng)計,全國小型水庫雨
水情自動測報比例不超過40%,大壩變形監(jiān)測和滲流監(jiān)測覆蓋率不足10%,工程視頻
監(jiān)視覆蓋比例約30%,已有監(jiān)測設施損壞率偏高,監(jiān)測自動化程度低,監(jiān)測平臺開發(fā)
標準不一,多數(shù)不能規(guī)范運行維護和開展監(jiān)測分析,嚴重影響小型水庫監(jiān)測預警工作。
為指導小型水庫雨水情測報和大壩安全監(jiān)測,規(guī)范監(jiān)測設施項目設置、儀器選型、安
裝埋設及運行維護,提高小型水庫監(jiān)測和預警能力,配合小型水庫大壩安全管理及《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》,水利部大壩安全管理中
心等單位編制《小型水庫雨水情測報和大壩安全監(jiān)測設施建設與運行技術指南》。
《指南》主要內(nèi)容包括范圍、規(guī)范性引用文件、術語、總則、雨水情測報、大壩
安全監(jiān)測、工程巡視檢查、工程視頻監(jiān)視、采集通信和供電防雷、監(jiān)測平臺、運行維
護及附錄等章節(jié)。該《指南》可作為各地小型水庫大壩安全監(jiān)測預警技術參考,也可
以作為各地小型水庫大壩安全管理的技術參考。
在編制過程中,編制組得到了有關勘測設計、施工、運行、管理、科研、高等院
校等單位大力支持,進行了廣泛調(diào)查研究,總結了我國多年來小型水庫大壩安全監(jiān)測
預警設施建設與運行的實踐經(jīng)驗,分析了小型水庫雨水情測報和大壩安全監(jiān)測領域存
在的突出問題及其原因,先后多次召開了全國性專題討論會并根據(jù)專家意見進行修改
完善,最終形成了《小型水庫雨水情測報和大壩安全監(jiān)測設施建設與運行技術指南》。
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小型水庫雨水情測報和大壩安全監(jiān)測設施
建設與運行技術指南
1范圍
本指南規(guī)定了小型水庫雨水情測報和大壩安全監(jiān)測設施建設與運行技術。
本指南適用于各個省、市小型水庫安全監(jiān)測預警設施建設。
2規(guī)范性引用文件
下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,僅所注日期的版本適
用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。
GB/T22482水文情報預報規(guī)范
GB/T22385大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)驗收規(guī)范
GB/T28181公共安全視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)信息傳輸、交換、控制技術要求
GB/T50138水位觀測標準
SL21降水量觀測規(guī)范
SL61水文自動測報系統(tǒng)技術規(guī)范
SL323實時雨水情數(shù)據(jù)庫表結構與標識度標準
SL551土石壩安全監(jiān)測技術規(guī)范
SL601混凝土壩安全監(jiān)測技術規(guī)范
SL/T782水利水電工程監(jiān)測系統(tǒng)運行管理規(guī)范
SL530大壩安全監(jiān)測儀器檢驗測試規(guī)程
SL531大壩安全監(jiān)測儀器安裝標準
SL515水利視頻監(jiān)控系統(tǒng)技術規(guī)范
SL/T783水利數(shù)據(jù)交換規(guī)約
SL651水文監(jiān)測數(shù)據(jù)通信規(guī)約
SL700水利工程建設與管理數(shù)據(jù)庫表結構與標識符標準
小型水庫防汛“三個重點環(huán)節(jié)”工作指南(試行)(辦運管函〔2020〕209號)
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)
3術語
3.0.1雨水情測報rainfall-waterlevelobservationandsubmission
以降水量、庫水位為主的雨水情信息采集、記錄和報送。
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3.0.2大壩安全監(jiān)測damsafetymonitoring
以滲流量、滲流壓力、變形為主的大壩安全信息采集、記錄和報送。
3.0.3工程視頻監(jiān)視engineeringvideomonitoring
采用視頻監(jiān)視設備,實現(xiàn)對水庫大壩工程現(xiàn)場的現(xiàn)地監(jiān)視或遠程監(jiān)視。
3.0.4監(jiān)測平臺monitorplatform
對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行采集管理、匯集應用和信息共享的系統(tǒng)平臺,按照所在層級不同可以分為
部級、省級、市級、縣級、單座水庫監(jiān)測平臺。
3.0.5水庫監(jiān)測站monitoringstationatreservoirsite
設置在水庫現(xiàn)場的用于采集、傳輸雨水情、大壩安全監(jiān)測和工程視頻監(jiān)視信息的測控設施,
由傳感器、現(xiàn)地測控單元、通信設備、供電設備和保護箱(站房)等組成。
4總則
4.0.1為指導小型水庫雨水情測報和大壩安全監(jiān)測,規(guī)范監(jiān)測設施項目設置、儀器選型、安裝埋
設及運行維護,掌握水庫大壩安全運行性態(tài),制定本指南。
4.0.2本指南適用于總庫容10萬立方米以上、1000萬立方米以下的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。
4.0.3本指南所稱監(jiān)測設施包括水庫雨水情測報、大壩安全監(jiān)測、工程視頻監(jiān)視、通信等設施設
備,以及提供監(jiān)測信息匯集應用與共享服務的監(jiān)測平臺。
4.0.4監(jiān)測設施建設應結合工程實際,按照可靠實用、突出重點、因庫制宜、信息共享原則,綜
合考慮工程規(guī)模、壩型特點、壩高壩長、下游影響和通信條件等工程實際,采取新建、改建、
擴建方式,協(xié)調(diào)銜接現(xiàn)有設施設備,避免重復建設。
4.0.5監(jiān)測項目主要包括降水量、庫水位、滲流壓力、滲流量及工程視頻圖像等,其他監(jiān)測項目
根據(jù)需要設置。
監(jiān)測信息應實現(xiàn)自動采集和報送,因特殊原因不能自動采集報送的監(jiān)測項目應落實人工采
集和報送。
4.0.6監(jiān)測儀器設備應結合通信條件和供電方式,選用穩(wěn)定可靠、技術成熟、實用耐久的產(chǎn)品。
4.0.7水庫監(jiān)測站應具備一站多發(fā)功能,信息編碼應符合水利對象編碼相關要求。
4.0.7監(jiān)測設施項目驗收應參照《水文自動測報系統(tǒng)技術規(guī)范》(SL61)、《大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)驗
收規(guī)范》(GB/T22385)、《水利視頻監(jiān)控系統(tǒng)技術規(guī)范》(SL515)等相關規(guī)范要求。
4.0.8本指南為監(jiān)測設施建設與運行基本要求,有條件地區(qū)可結合實際探索采用新型有效技術,
與水利信息化業(yè)務融合。
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5總體架構
5.0.1小型水庫雨水情測報和大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)總體結構主要包括信息采集層、數(shù)據(jù)傳輸層、數(shù)
據(jù)資源層、應用系統(tǒng)層、用戶層??傮w結構圖參見附錄A。
5.0.2小型水庫監(jiān)測平臺由計算機硬件、應用系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫組成。硬件結構見附錄B.1。
5.0.3小型水庫監(jiān)測平臺數(shù)據(jù)庫應包括水庫工程信息、安全監(jiān)測信息、雨水情測報信息、工程視
頻監(jiān)視數(shù)據(jù)庫及安全預警數(shù)據(jù)庫等。各數(shù)據(jù)庫內(nèi)容見附錄B.2。
5.0.4小型水庫安全監(jiān)測站一般設置在大壩壩頂,可采用立桿式測站,有條件的也可采用站房式
測站。參見附錄C.1。
5.0.5小型水庫監(jiān)測站硬件設備包括現(xiàn)地監(jiān)測單元(MCU)、雨量傳感器、水位傳感器、滲流監(jiān)
測傳感器、變形監(jiān)測傳感器、視頻攝像機、通信模塊及其天饋線、太陽能電池板、蓄電池組等。
其組成結構見附錄C.2。
6雨水情測報
6.1降水量監(jiān)測
6.1.1小型水庫應開展降水量監(jiān)測,應設置不少于1個降水量監(jiān)測點,也可由臨近雨量站觀測
信息代替。對流域面積超過20km2的宜增加降水量監(jiān)測點,應具有流域代表性。降水量監(jiān)測設
施配置標準見附錄D。
6.1.2降水量監(jiān)測點應設置在平坦、空曠處,宜設置在水庫壩上,避免地形、樹木和建筑物的
遮蔽影響。水庫降水量觀測點宜與庫水位觀測站合并考慮。
6.1.3降水量應采用翻斗式雨量計觀測,主要技術指標要求如下:
1.承雨口徑:Φ200mm;
2.量程:降雨強度0~4mm/min;
3.分辨率:0.5~1.0mm;
4.精度:±4%(以儀器自身排水量為準);
5.信號輸出:接點通斷輸出。
6.1.4雨量計安裝與降水量觀測參照《降水量觀測規(guī)范》(SL21)。
6.1.5降水量自動監(jiān)測信息應采用自報方式。當降水量達到1個分辨率時,自動采集、報送。
當連續(xù)24小時無降水時,應報送測站電壓信息,作為平安信息。
6.2庫水位監(jiān)測
6.2.1小型水庫應開展庫水位監(jiān)測,設置1組人工觀測水尺、1個自動監(jiān)測點和1組水準點,滿
足自動測報、人工觀測及校驗要求。庫水位監(jiān)測設施配置標準見附錄D。
6.2.2庫水位監(jiān)測方式應根據(jù)場地條件確定,監(jiān)測范圍應覆蓋死水位到壩頂?shù)乃蛔兓秶?,?/p>
般要求如下:
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1.水尺宜采用直立式、矮樁式或斜坡式,應首選直立式水尺,水尺安裝方式和要求見附錄
E.1;
2.自動監(jiān)測宜采用浮子式、雷達式、壓力式等水位計,水位計安裝方式和要求見附錄E.2、
E.3和E.4。
6.2.3庫水位監(jiān)測點應設置在水面平穩(wěn)處,一般設置在上游壩面、穩(wěn)固岸坡或其他永久建筑物上,
避免泄流、風浪或淤積等干擾,便于安裝、觀測和維護。
6.2.4水位計分辨力≤1cm。
6.2.5水尺和水準點設置,庫水位觀測和校驗,應符合《水位觀測標準》(GB/T50138)。
6.2.5水位自動測報應采用自報方式,當水位一定時間間隔期發(fā)生1cm變化時自動采集、報送。
7大壩安全監(jiān)測
7.0.1小型水庫應開展大壩滲流量和滲流壓力監(jiān)測,根據(jù)需要開展大壩表面變形、岸坡穩(wěn)定、接
縫裂縫等變形監(jiān)測。
7.0.2存在滲漏明流的大壩應設置滲流量監(jiān)測點(滲流量監(jiān)測設施配置標準見附錄D),監(jiān)測點
設置一般要求如下:
1.?。?)型水庫設置1個監(jiān)測點,有分區(qū)監(jiān)測需求的根據(jù)需要增加監(jiān)測點;
2.小(2)型水庫壩高15m以上的設置1個監(jiān)測點,壩高15m以下影響較大的根據(jù)需要設
置監(jiān)測點。
7.0.3滲流量監(jiān)測一般采用量水堰計,量水堰型式根據(jù)滲流量大小和匯集排水條件確定。滲流量
觀測量水堰法將附錄F。
7.0.4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(滲流量監(jiān)測設施配
置標準見附錄D),一般要求如下:
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、滲流隱患壩段及
壩體與穿壩建筑物接觸部位,對壩長超過500m的根據(jù)需要增加監(jiān)測斷面;
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。一般設置在最大壩高、滲流隱患壩段及壩體與穿壩建筑物接觸部位。
7.0.5滲流壓力監(jiān)測點設置一般要求如下(滲流壓力觀測布置見附錄G.1):
1.每個監(jiān)測橫斷面一般設置2~3個監(jiān)測點;
2.土石壩中均質(zhì)壩、心墻壩、斜墻壩監(jiān)測點一般設置在壩頂下游側(cè)或心(斜)墻下游側(cè)、
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。
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7.0.6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。
7.0.7滲流壓力監(jiān)測宜采用在測壓管中安裝滲壓計。
7.0.8表面變形監(jiān)測設置一般要求如下:
1.對壩高超過30米或下游影響較大的土石壩,或壩高超過50米或下游影響大的混凝土壩、
砌石壩,應設置表面變形監(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(cè)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。
4.有條件的地區(qū)鼓勵使用北斗衛(wèi)星系統(tǒng)開展大壩變形自動化觀測。
7.0.9監(jiān)測儀器安裝前應進行檢驗測試,并符合《大壩安全監(jiān)測儀器檢驗測試規(guī)程》(SL530);
安裝埋設應符合《大壩安全監(jiān)測儀器安裝標準》(SL531),做好測點標識、安裝位置、儀器參
數(shù)、初始讀數(shù)等記錄,及時填寫考證表。測壓管與滲壓計安裝方法見附錄G.2、G.3。
7.0.10大壩安全監(jiān)測還應參照《土石壩安全監(jiān)測技術規(guī)范》(SL551)、《混凝土壩安全監(jiān)測技術
規(guī)范》(SL601)、《水利水電工程監(jiān)測系統(tǒng)運行管理規(guī)范》(SL/T782)等行業(yè)標準。
8工程巡視檢查
8.1一般規(guī)定
8.1.1每座小型水庫大壩均須進行現(xiàn)場檢查。應根據(jù)大壩的實際情況和階段制定現(xiàn)場檢查程序,
規(guī)定檢查的時間、部位、內(nèi)容和方法,并確定其路線和順序;并配置必要的工器具。具體檢查
項目和內(nèi)容見附錄H。
8.1.2現(xiàn)場檢查包括日常檢查、年度檢查、定期檢查和應急檢查。
1.日常檢查。指大壩運行維護人員對大壩進行日常巡視檢查。日常檢查的次數(shù):每月不宜
少于1次;汛期及遭遇特殊工況時,應增加檢查次數(shù)。檢查結果以表格方式記載。
2.年度檢查。在每年汛前、汛后,冰凍嚴重地區(qū)的冰凍及凍融期,水庫管理單位組織大壩
運行維護專業(yè)人員按規(guī)定的檢查程序,對大壩進行全面詳細的現(xiàn)場檢查,并審閱大壩檢查、運
行、維護記錄和監(jiān)測數(shù)據(jù)等檔案資料;提出大壩安全年度檢查報告。
3.定期檢查。定期進行大壩安全鑒定前,主管單位(或業(yè)主)應按規(guī)定組織運行、設計、
施工、科研等有關單位的專家,查閱工程勘察設計、施工與運行資料,對大壩外觀狀況、結構
安全情況、運行管理條件等進行全面檢查和評估,編制大壩現(xiàn)場安全檢查報告,為大壩安全鑒
定提供依據(jù)。
4.應急檢查。在壩區(qū)(或其附近)發(fā)生地震、遭受大洪水、庫水位驟變、高水位低氣溫、
水庫放空以及發(fā)生其它影響大壩安全運用的特殊情況時,主管單位組織安全檢查組及時進行應
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急檢查,必要時還應派專人進行連續(xù)監(jiān)視。
8.1.3每次巡視檢查均應按規(guī)范要求作好詳細的現(xiàn)場記錄。如發(fā)現(xiàn)異常情況,除應詳細記述時
間、部位、險情和繪出草圖外,必要時應測圖、攝影或錄像。對于有可疑跡象部位的記錄,應
在現(xiàn)場就地對其進行校對,確定無誤后才能離開現(xiàn)場。
8.1.4現(xiàn)場檢查中發(fā)現(xiàn)異常跡象時,應分析原因并及時上報。
8.1.5各種巡視檢查的記錄、圖件和報告的紙質(zhì)文檔和電子文檔等均應整理歸檔。并及時上傳
到小型水庫安全監(jiān)測預警平臺。
8.2檢查方法
8.2.1常規(guī)檢查方法主要為眼看、耳聽、手摸、鼻嗅、腳踩等直觀方法,或輔以錘、釬、鋼卷尺、
放大鏡、石蕊試紙等簡單工具器材,對工程表面和異?,F(xiàn)象進行檢查。對安裝了視頻監(jiān)控系統(tǒng)
的土石壩,可利用視頻圖像輔助檢查。
8.2.2日常巡視檢查人員應相對穩(wěn)定,檢查時應帶好必要的輔助工具和記錄筆、簿以及照相機、
錄像機等影像設備。
8.2.3汛期高水位情況下對大壩表面(包括壩腳、鎮(zhèn)壓層)進行巡查時,宜由數(shù)人列隊進行拉網(wǎng)
式檢查,防止疏漏。
9工程視頻監(jiān)視
9.1設置要求
9.1.1具有互聯(lián)網(wǎng)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。其他情況根據(jù)需要設置。
9.1.2遠程監(jiān)視應具備視頻實時查看和圖片定時推送功能。視頻圖像宜通過現(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。
9.1.3視頻監(jiān)視點設置數(shù)量一般要求如下:
1.?。?)型水庫設置2~3個視頻監(jiān)視點;
2.小(2)型水庫設置1~2個視頻監(jiān)視點;
3.壩長500m以上的根據(jù)需要增加視頻監(jiān)視點。
9.1.4視頻監(jiān)視點設置位置宜在大壩、溢洪道等部位,重點監(jiān)視大壩全貌,兼顧水尺、壩前水面、
溢洪道進出口、壩體滲漏部位等。
9.2設備選型及配置
9.2.1視頻監(jiān)視設備根據(jù)供電方式和監(jiān)視需求可選擇球機或槍機,攝像機應具備夜視功能且視距
不小于50m。
9.2.2視頻監(jiān)視設備應具備自動連續(xù)循環(huán)存儲功能,視頻圖像存儲時間不少于15天。
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9.2.3根據(jù)需要,視頻監(jiān)視設備可與語音廣播實現(xiàn)聯(lián)動報警。
9.2.4視頻監(jiān)視設備應符合《水利視頻監(jiān)控系統(tǒng)技術規(guī)范》(SL515)、《公共安全視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)
系統(tǒng)信息傳輸、交換、控制技術要求》(GB/T28181)。
10采集通信和供電防雷
10.0.1雨水情遙測終端RTU、大壩安全監(jiān)測數(shù)據(jù)采集裝置MCU、網(wǎng)絡視頻錄像機NVR或其他
一體化采集設備,應與監(jiān)測設備選型匹配兼容,具有網(wǎng)絡安全防護功能。
10.0.2數(shù)據(jù)通信優(yōu)先采用移動通信、北斗衛(wèi)星或NB-IoT等公共通信資源,通信規(guī)則應符合《水
利數(shù)據(jù)交換規(guī)約》(SL/T783)、《水文監(jiān)測數(shù)據(jù)通信規(guī)約》(SL651)等。公共通信未覆蓋的,
可采用超短波或人工報送等方式。
10.0.3供電方式應根據(jù)監(jiān)測設備類型和現(xiàn)場供電條件選擇,宜選用市電或太陽能供電。蓄電池
容量應保證連續(xù)15天以上連續(xù)陰雨天氣正常供電。
10.0.4監(jiān)測設施應有避雷器、避雷針和防雷接地等防雷保護設施。
11監(jiān)測平臺
11.0.1監(jiān)測平臺包括市縣級監(jiān)測平臺、省級監(jiān)測平臺和全國監(jiān)測平臺。市縣級監(jiān)測平臺用于監(jiān)
測信息匯集和管理,省級監(jiān)測平臺用于監(jiān)測信息匯集和應用,通過互聯(lián)網(wǎng)將監(jiān)測信息定時發(fā)送
至全國監(jiān)測平臺。
11.0.2水庫雨水情測報、大壩安全監(jiān)測和工程視頻監(jiān)視信息可由市縣級平臺傳輸至省級監(jiān)測平
臺,也可直接傳輸至省級監(jiān)測平臺。
11.0.3各級安全監(jiān)測平臺可同期新建,也可以利用現(xiàn)有的水利信息化平臺(如防汛指揮系統(tǒng)、
山洪災害系統(tǒng)、智慧水利等),進行必要的補充和完善。
如同期新建省級監(jiān)測平臺,或利用已建省級水利信息化平臺,市縣級監(jiān)測平臺可根據(jù)實際
需要,確定是否需要新建或利用已建水利信息化平臺。否則,應新建市縣級監(jiān)測平臺或利用已
建水利信息化平臺。
11.0.4根據(jù)水庫實際情況和監(jiān)測對象確定采用自動或非自動方式,將水庫監(jiān)測站信息定期匯總
至省級監(jiān)測平臺。
1.自動上報——通過水庫監(jiān)測站端的數(shù)據(jù)匯集軟件遠程調(diào)用監(jiān)測平臺提供的數(shù)據(jù)匯集與
交換系統(tǒng)的數(shù)據(jù)標準化匯集接口實現(xiàn)
2.人工上報——通過平臺提供的web頁面,人工錄入或批量導入。
11.0.5市縣級監(jiān)測平臺應具有如下功能:
1.數(shù)據(jù)采集與存儲——采集水庫監(jiān)測數(shù)據(jù),存儲至監(jiān)測信息數(shù)據(jù)庫;
2.數(shù)據(jù)處理與管理——監(jiān)測物理量換算處理,數(shù)據(jù)增加、刪除、修改管理;
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3.數(shù)據(jù)推送——將采集存儲的數(shù)據(jù)按協(xié)議和頻次要求推送至省級監(jiān)測平臺和相關業(yè)務平
臺。
11.0.6省級監(jiān)測平臺應具有如下功能:
1.平臺管理——進行用戶認證、權限管理,實現(xiàn)相關水行政主管部門、水庫管理業(yè)務單位
等用戶分級分類管理;
2.數(shù)據(jù)匯集與存儲——匯集市縣級監(jiān)測平臺信息或水庫監(jiān)測數(shù)據(jù),存儲至監(jiān)測信息數(shù)據(jù)
庫;
3.數(shù)據(jù)查詢與管理——監(jiān)測信息查詢,數(shù)據(jù)增加、刪除、修改管理,建立監(jiān)測臺賬;
4.數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析——特征值統(tǒng)計、圖形繪制、報表制作、數(shù)據(jù)異常提醒;
5.數(shù)據(jù)共享——按相關業(yè)務平臺要求提供信息共享服務;
6.移動應用——實時監(jiān)測數(shù)據(jù)、典型圖形繪制。
11.0.7監(jiān)測平臺數(shù)據(jù)庫用于存儲管理降水量、庫水位、滲流量、滲流壓力、視頻圖像等監(jiān)測數(shù)
據(jù),以及水庫大壩基礎信息、監(jiān)測設施考證信息、巡視檢查信息等。
數(shù)據(jù)庫開發(fā)應符合《水利信息數(shù)據(jù)庫表結構及標識符編制規(guī)范》(SL478)、《實時雨水情數(shù)
據(jù)庫表結構與標識符標準》(SL323)、《水利工程建設與管理數(shù)據(jù)庫表結構與標識符標準》(SL
700)、《水利對象分類與編碼總則》(SL/T213)等,并滿足相關業(yè)務平臺間數(shù)據(jù)交換、共享要
求。各數(shù)據(jù)庫內(nèi)容見附錄B.2。
11.0.8監(jiān)測平臺用戶涉及各級水行政主管部門和相關業(yè)務單位。省級監(jiān)測平臺面向各市、縣級
主管部門以及水庫管理單位,市縣級監(jiān)測平臺面向市縣級主管部門和水庫管理單位,根據(jù)用戶
權限開放對應模塊
11.0.9監(jiān)測平臺軟硬件條件包括應用軟件、第三方服務及硬件設備等。硬件結構見附錄B.1。
11.0.10監(jiān)測平臺應采用安全可靠、技術成熟的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)存儲管理,采取安全認
證、傳輸加密、存儲加密、數(shù)據(jù)備份等安全措施。
12運行維護
12.0.1水庫主管部門和管理單位(產(chǎn)權所有者)應建立監(jiān)測設施運行維護制度,規(guī)范監(jiān)測報送、
檢查維護、定期校驗、資料整編、數(shù)據(jù)分析、成果存檔等要求,利用監(jiān)測信息掌握工程安全狀
況和存在問題,指導大壩安全運行。
監(jiān)測設施運行維護應納入水庫日常維修養(yǎng)護范圍,鼓勵采用政府集中購買服務方式開展小型水
庫監(jiān)測設施運行維護。
12.0.2降水量、庫水位自動測報頻次應按照有關規(guī)范要求設置;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。
12.0.3滲流量、滲流壓力監(jiān)測頻次自動采集原則上不少于每日1次,人工監(jiān)測頻次原則上不少
11
T/CHESXXX—20XX
于每周1次。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。
12.0.4對監(jiān)測中發(fā)現(xiàn)的數(shù)據(jù)異常應及時進行補測和比測,對反映的工程異常應加強分析和研判。
12.0.5監(jiān)測設施設備應開展檢查維護和定期校驗,發(fā)現(xiàn)問題及時處理,并建立運維臺賬。檢查
維護至少每年汛前開展1次,校驗至少每年開展1次;特殊情況時應加密維護和校測,具體根
據(jù)實際情況確定。
12.0.6監(jiān)測平臺應當落實運行管理單位和維護人員,建立平臺運行、硬件維護、軟件保障、系
統(tǒng)安全等制度,落實故障處理、漏洞修復、運行保障等工作。
12
T/CHESXXX—20XX
附錄A小型水庫安全監(jiān)測預警設施總體架構
小型水庫安全監(jiān)測預警設施總體架構見圖A.1所示。
圖
A.1小型水庫安全監(jiān)測預警設施建設總體框架
(1)信息采集層:水庫現(xiàn)地建設的安全監(jiān)測設施,主要由信息采集設
備、各類傳感器、供電設備及通信設備組成。小型水庫現(xiàn)地采集內(nèi)容包括
水位、雨量、圖像/視頻、滲流量、滲壓、大壩變形等。
(2)數(shù)據(jù)傳輸層:數(shù)據(jù)傳輸可使用2G\3G\4G、NB-loT等無線網(wǎng)絡,
如果水庫未覆蓋以上網(wǎng)絡,使用北斗衛(wèi)星、超短波、光纖等通信方式進行。
(3)數(shù)據(jù)資源層:包括監(jiān)測平臺數(shù)據(jù)庫、資源匯聚和共享服務。
(4)應用系統(tǒng)層:充分利用各級已建防汛指揮系統(tǒng)、山洪災害應用系
統(tǒng)等平臺,進行安全監(jiān)測信息查詢展示及預警發(fā)布。現(xiàn)有應用平臺不能滿
足小型水庫監(jiān)測預警需求的,可在原有應用平臺上擴充建設或新建。
(5)用戶層:包括部、省市(州)、縣(市、區(qū))水利部門相關人員,
水庫管理相關人員。
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T/CHESXXX—20XX
附錄B監(jiān)測平臺建設
B.1監(jiān)測平臺結構
小型水庫監(jiān)測平臺由計算機硬件、應用系統(tǒng)及數(shù)據(jù)庫組成。小型水庫
監(jiān)測平臺應由省級或地市級統(tǒng)一建設,且充分利用各級已建應用平臺,如
防汛指揮系統(tǒng)、山洪災害應用系統(tǒng)等,將各應用平臺監(jiān)測信息整合至統(tǒng)一
平臺,進行小型水庫安全監(jiān)測預警信息的查詢及發(fā)布。小型水庫安全監(jiān)測
預警平臺硬件結構見圖B.1所示。
圖B.1小型水庫安全監(jiān)測預警平臺硬件結構
通過現(xiàn)地監(jiān)測站,將采集到的水位、雨量、圖像/視頻、滲流量、滲透
壓力、大壩變形等數(shù)據(jù)通過移動公網(wǎng)、衛(wèi)星信道、超短波、有線光纖等通
信方式加密后實時傳輸?shù)焦芾聿块T服務器,經(jīng)解密校驗后自動存入數(shù)據(jù)庫,
并由小型水庫安全監(jiān)測預警平臺對數(shù)據(jù)進行分析處理并發(fā)布預警信息。
應用系統(tǒng)對水庫基礎信息、水雨情、圖像視頻、大壩安全監(jiān)測等信息
進行展示與管理,實時掌握水庫最新動態(tài),并建議配套設置基于移動端的
應用(手機APP或微信服務號)。
小型水庫監(jiān)測平臺應與已建的防汛指揮系統(tǒng)、山洪災害預警平臺進行
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T/CHESXXX—20XX
整合共享。省內(nèi)各市、縣可通過賬號訪問該監(jiān)測平臺。
B.2安全監(jiān)測預警平臺數(shù)據(jù)庫
B.2.1基礎數(shù)據(jù)庫內(nèi)容見表B.2-1。
表B.2-1水庫基礎數(shù)據(jù)庫內(nèi)容
序號信息分類主要屬性備注
水庫代碼、水庫名稱、工程規(guī)模、工程等別、所在位置
(東經(jīng),北緯)、高程基面、所屬行業(yè)、所在地行政代碼、
1水庫基本信息
所在地、所在流域、所在河流、歸屬流域機構、地震基
本烈度、地震動參數(shù)設計值、下游河道安全泄量
水庫代碼、控制流域面積、多年平均徑流量、設計洪水
標準、設計洪峰流量、設計洪水總量/時段、設計洪水最
大泄量、校核洪水標準、校核洪峰流量、校核洪水總量/
2水庫水文特征
時段、校核洪水最大泄量、校核洪水位、設計洪水位、
正常蓄水位、防洪高水位、汛限水位、死水位、總庫容、
防洪庫容、調(diào)節(jié)庫容、死庫容、庫容曲線
水庫建設水庫代碼、工程開工日期、竣工日期、最近一次加固改
3
基本情況造日期
水庫代碼、水庫功能、下游保護對象/數(shù)量、設計供水流
4水庫功能
量
水庫代碼、壩型、大壩建筑物級別、壩項高程、最大壩
5大壩
高、壩頂長度、壩頂寬度
水庫代碼、溢洪道位置、溢洪道型式、堰頂高程、溢流
堰寬度、溢流段長度、溢流孔數(shù)、控制方式、閘門型式、
6溢洪道
啟閉方式、設計泄洪流量、校核泄洪流量、消能方式、
泄流曲線
水庫代碼、泄洪洞位置、泄洪洞型式、泄洪洞長度、進
口高程、泄洪洞斷面尺寸、控制方式、閘門型式、啟閉
7泄洪洞
方式、設計泄洪流量、校核泄洪流量、消能方式、泄流
曲線
水庫代碼、輸水建筑物名稱、輸水建筑物位置、輸水建
筑物型式、輸水建筑物長度、進口高程、輸水建筑物斷
8輸水建筑物
面尺寸、控制方式、閘門型式、啟閉方式、設計輸水流
量、輸水流量曲線
水庫代碼、管理機構名稱、管理人員數(shù)量、三個責任人
9管理機構姓名、管理單位性質(zhì)、通信地址/電話/Email、主管部門/
電話
水庫代碼、最近一次安全鑒定日期、安全鑒定單位、安
10安全鑒定
全鑒定結論
11安全運行管理水庫代碼、調(diào)度規(guī)程、應急預案、規(guī)章制度
12工程圖紙水庫代碼、工程圖名稱/編號、工程圖紙
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T/CHESXXX—20XX
B.2.2安全監(jiān)測數(shù)據(jù)庫內(nèi)容見表B.2-2。
表B.2-2水庫安全監(jiān)測數(shù)據(jù)庫內(nèi)容
序號信息分類主要屬性備注
1基本信息水庫代碼、安全監(jiān)測類別/數(shù)量
水庫代碼、測點編號、監(jiān)測類型、監(jiān)測位置(樁號/壩
2監(jiān)測點信息
軸距/高程)、監(jiān)測型式、安裝日期、初始值
水庫代碼、儀器編號、儀器名稱、儀器型號、儀器參
3儀器信息
數(shù)
水庫代碼、測點編號、平面布置圖、斷面布置圖、安
4測點圖紙
裝圖
水庫代碼、測點編號、監(jiān)測日期/時間、儀器讀數(shù)、監(jiān)
5安全監(jiān)測數(shù)據(jù)
測物理量
B.2.3水雨情監(jiān)測數(shù)據(jù)庫內(nèi)容見表B.2-3。
表B.2-3水庫水雨情監(jiān)測數(shù)據(jù)庫內(nèi)容
序號信息分類主要屬性備注
1降雨量水庫代碼、測站編號、時段、降雨量
2水位水庫代碼、測站編號、時間、水位值
B.2.4巡視檢查數(shù)據(jù)庫內(nèi)容見表B.2-4。
表B.2-4水庫巡視檢查表內(nèi)容
序號信息分類主要屬性備注
巡視檢查基本水庫代碼、巡視檢查日期、巡視檢查人員、天氣、庫
1
信息水位
水庫代碼、圖片、影像、文字記錄、巡視檢查主要結
2巡視檢查記錄
論
B.2.5視頻監(jiān)視數(shù)據(jù)庫內(nèi)容見表B.2-5。
表B.2-5水庫現(xiàn)場監(jiān)視多媒體數(shù)據(jù)內(nèi)容
序號信息分類主要屬性備注
1視頻信息水庫代碼、攝像機編號、攝像區(qū)域、日期、視頻文件
B.2.6安全預警數(shù)據(jù)庫內(nèi)容見表B.2-6。
表B.2-6水庫安全預警數(shù)據(jù)庫內(nèi)容
序號信息分類主要屬性備注
水庫代碼、建筑物編號、建筑物名稱、測點編號、安
1預警指標
全閾值上限、安全閾值下限
水庫代碼、建筑物編號、監(jiān)測時間、物理量數(shù)值、變
2安全預警信息
化趨勢、預警類型
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T/CHESXXX—20XX
附錄C小型水庫安全監(jiān)測站
C.1小型水庫安全監(jiān)測站形式
C.1.1小型水庫安全監(jiān)測站支架式見圖C.1-1
圖C.1-1小型水庫監(jiān)測站支架式
C.1.2小型水庫安全監(jiān)測站站房式示意圖見圖C.1-2
圖C.1-2小型水庫監(jiān)測站站房式
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T/CHESXXX—20XX
C.2小型水庫安全監(jiān)測站組成
小型水庫安全監(jiān)測組成見圖C.2。
蓄電池遙測終端
太陽能電池通信模塊
滲流監(jiān)測變形監(jiān)測
雨量計水位計攝像機
傳感器傳感器
圖C.2小型水庫監(jiān)測站組成
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T/CHESXXX—20XX
附錄D小型水庫監(jiān)測設施配置標準表
工程
雨水情測報大壩安全監(jiān)測
工程視頻監(jiān)視
規(guī)模滲流壓力
降水量庫水位視頻圖像滲流量表面變形
土石壩混凝土壩及砌石壩
1.滲流壓力監(jiān)測橫斷面根據(jù)工程規(guī)模、壩型壩高、
1.具有通信條1.存在滲漏明流的大1.對壩高超過30米
下游影響等情況設置,?。?)型水庫大壩應設置
件的小型水庫,壩應設置滲流量監(jiān)測且下游影響較大的
1~2個監(jiān)測橫斷面,一般設置在最大壩高和滲流隱
應設置視頻監(jiān)點。土石壩,或壩高超過
至少設患壩段,對壩長超過500m的根據(jù)需要增加監(jiān)測斷
視設備2.?。?)型水庫設50米且下游影響大
置1個面。
2.?。?)型設置1個監(jiān)測點,有分的混凝土壩、砌石
降水量2.土石壩每個監(jiān)測橫斷面一般設置2~3個監(jiān)測點;
?。?)型置2~3個視頻區(qū)監(jiān)測需求的根據(jù)需壩,應設置表面變形
監(jiān)測點監(jiān)測點一般設置在壩頂下游側(cè)或心(斜)墻下游側(cè)、
監(jiān)視點。要增加監(jiān)測點。1.混凝土壩及砌石監(jiān)測設施。其他小型
或采用壩腳或排水體前緣,必要時在下游壩坡增設1個監(jiān)
3.壩長500m以3.存在明顯繞壩滲漏壩根據(jù)廊道、帷幕水庫,根據(jù)規(guī)范要
臨近可設置1測點;下游水位或近壩地下水位監(jiān)測點根據(jù)需要設
上的根據(jù)需要的,根據(jù)需要設置繞和滲流情況設置揚求,結合工程實際,
獲得的個自動置;存在明顯繞壩滲漏的,根據(jù)需要設置繞壩滲流
增加視頻監(jiān)視壩滲流量或滲流壓力壓力監(jiān)測點。推進落實大壩變形
雨量站監(jiān)測點、壓力監(jiān)測點。
點。監(jiān)測點。2.下游水位或近壩監(jiān)測設施設置。
信息。1組人工3.面板堆石壩如需設置應根據(jù)情況確定。
地下水位監(jiān)測點根2.土石壩以表面垂
2.對流觀測水1.存在滲漏明流的大
1.具有通信條1.滲流壓力監(jiān)測橫斷面根據(jù)工程規(guī)模、壩型壩高、據(jù)需要設置。直位移監(jiān)測為主,混
域面積尺和1壩應設置滲流量監(jiān)測
件的小型水庫,下游影響等情況設置,?。?)型水庫壩高15m以3.存在明顯繞壩滲凝土壩、砌石壩以表
超過組水準點。
應設置視頻監(jiān)上的應設置1個監(jiān)測橫斷面,壩高15m以下影響較漏的,根據(jù)需要設面水平位移監(jiān)測為
20km2的點2.?。?)型水庫壩高
視設備大的根據(jù)需要設置監(jiān)測斷面。置繞壩滲流壓力監(jiān)主。
可增加15m以上的設置1個監(jiān)
2.?。?)設置2.土石壩每個監(jiān)測橫斷面一般設置2~3個監(jiān)測點;測點。3.變形監(jiān)測斷面根
具有流測點,壩高15m以下
?。?)型1~2個視頻監(jiān)監(jiān)測點一般設置在壩頂下游側(cè)或心(斜)墻下游側(cè)、據(jù)壩型壩高等情況
域代表影響較大的根據(jù)需要
視點。壩腳或排水體前緣,必要時在下游壩坡增設1個監(jiān)設置,宜在壩頂下游
性的監(jiān)設置監(jiān)測點。
3.壩長500m以測點;下游水位或近壩地下水位監(jiān)測點根據(jù)需要設側(cè)設置一個變形監(jiān)
測點。3、存在明顯繞壩滲漏
上的根據(jù)需要置;存在明顯繞壩滲漏的,根據(jù)需要設置繞壩滲流測縱斷面,對土石壩
的,根據(jù)需要設置繞
增加視頻監(jiān)視壓力監(jiān)測點。必要時可增設一個
壩滲流量或滲流壓力
點。3.面板堆石壩如需設置應根據(jù)情況確定。監(jiān)測橫斷面。
監(jiān)測點。
19
T/CHESXXX—20XX
附錄E小型水庫雨水情監(jiān)測設施
E.1水尺
E.1.1直立式水尺
水尺由長度1~2m,寬約8~10cm的鋼制或搪瓷尺板組成,分辨力為
1cm。使用時將水尺板固定在水尺樁上。沿水位測量斷面設置一組水尺樁,
裝上水尺板,構成直立式水尺,見圖E.1-1所示。
水尺樁由鋼或混凝土材料制成,
牢固固定在岸坡或上游壩面。相鄰水最高水位
尺樁之間水位刻度要有一定的重合,壩面或岸坡
以保證讀到任一水位。水尺
安裝完成后,用精密水準測量方最低水位水尺樁基
法確定每根水尺的零點高程。在讀取
水尺板的水位刻度讀數(shù)后,加上該
水尺的零點高程即為水位高程。當圖E.1-1直立式水尺安裝示意圖
測量斷面建筑物有合適的直立面時,也可沿建筑物直立面直接安裝水尺板。
E.1.2斜坡式水尺
水庫上游壩坡較為穩(wěn)定,可
最高水位
采用斜坡式水尺。設立斜坡式水
壩面或岸坡
尺時,需要在水位觀測斷面修一假想直立水尺
條水泥的斜尺面,此斜尺面應能
斜坡式水尺
覆蓋整個水位變化范圍,見圖最低水位
E.1-2所示。在斜尺面上采用精密
水準測量的方法,測出各水位高程圖E.1-2斜坡式水尺安裝示意圖
對應的位置,并按直立水尺的模式,用油漆或熒光漆畫出清晰的刻度,刻
度數(shù)字底板的色彩對比應鮮明,且不易褪色、不易利落。水位高程可在傾
斜面尺上直接讀出。
E.1.3矮樁式水尺
矮樁式水尺的安裝埋設與直立式水尺基本相同,見圖E.1-3。樁基要
20
T/CHESXXX—20XX
高出岸坡地面,在樁基面上安
最高水位
設一圓形水準基點。測量時,
壩面或岸坡
觀測人員在被水淹沒的樁基上水尺
放置專用水尺,水尺讀數(shù)加上
最低水位水尺樁基
樁基基點高程,即為水位高程。
由于測量時觀測人員必須靠近
水邊,才能將水尺安放在樁基圖E.1-3矮樁式水尺安裝示意圖
上,所以在岸坡較為平緩時,不宜采用,否則就要求大量的樁基。
水尺設置完成后,對設置的水尺必須統(tǒng)一編號,各種編號的排列順序
應為組號、腳號、支號、支號輔助號。水尺編號應標在直立式水尺的靠樁
上部、矮樁式水尺的樁頂上或傾斜式水尺的斜面上的明顯位置。
E.2浮子式水位計
浮子式水位計具有簡單可靠、精度高、易于維護等特點。使用浮子式
水位計時,必須建設水位測井,有些場合建水位井較為困難,或造價很高,
使其在使用上受到一定限制。
E.2.1浮子式水位計結構
浮子式水位計由浮子、重錘、
水位輪
懸索、水位輪、轉(zhuǎn)動部件和水位編
編碼器
碼器(或記錄儀)組成,見圖E.2-1。
浮子漂浮在水位井內(nèi),隨著水位的懸索
水位井
升降而升降。繞過水位輪的懸索一重錘
端固定在浮子上,另一端固定一個
平衡錘,平衡錘自動控制懸索的張浮子
緊和位移。懸索帶動水位輪旋轉(zhuǎn),圖E.2-1浮子式水位計示意圖
由轉(zhuǎn)動部件將水位輪的旋轉(zhuǎn)傳遞給水位編碼器(或記錄儀)。
E.2.2浮子式水位計安裝
水位井可根據(jù)現(xiàn)場的具體情況進行設計。如果測量斷面建筑物有合適
的直立面時,可沿建筑物直立面直接安裝水位觀測井,見圖E.2-2(a);
對于斜坡斷面,按水位井的結構形式可分為岸式、島式或島岸結合式,見
圖E.2-2(b)、(c)。
21
T/CHESXXX—20XX
交通橋
建
筑
壩面或岸坡水位井
物水位井壩面或岸坡
水位井
進水管
(a)有垂直面水位井(b)島式水位井(c)岸式水位井
圖E.2-2水位觀測井示意圖
水位測井應不干擾水流的流態(tài),測井截面宜建成圓形或橢圓形。井壁
應垂直,井底應低于設計最低水位0.5~1m,測井口應高于設計最高水位
0.5~1m。水位測井井底及進水管應設防淤和清淤設施,臥式進水管可在
入水口建沉沙池。測井及進水管應定期清除泥沙。
水位測井可用金屬管、鋼筋混凝土、磚或其他適宜的材料建成。測井
截面應能容納浮子隨水位自由升降,浮子與井壁應有5~10cm間隙,水位
滯后不宜超過1cm,測井內(nèi)
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