孟 健

（臨朐縣冶源水庫(kù)運(yùn)行維護(hù)中心，山東 臨朐 262605）

近年來(lái)，受氣候變化影響，洪水災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)增加，成為國(guó)家安全與發(fā)展的重大挑戰(zhàn)。利用計(jì)算機(jī)技術(shù)與通訊技術(shù)實(shí)現(xiàn)防汛水利信息化，對(duì)推動(dòng)洪水災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理，做出正確決策有重要意義。水利防汛通過(guò)水利信息技術(shù)獲取到區(qū)域降水量與天氣的變化，再對(duì)獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行研究，對(duì)其進(jìn)行防范優(yōu)化策略。原來(lái)很多水庫(kù)防汛工作中存在監(jiān)測(cè)設(shè)施落后、水文信息數(shù)據(jù)滯后、視頻監(jiān)控布設(shè)不全面、硬（軟件）系統(tǒng)運(yùn)行平臺(tái)時(shí)效性不高，無(wú)法對(duì)防汛情況作出準(zhǔn)確的分析、研判，給防汛會(huì)商帶來(lái)不便。通過(guò)自動(dòng)化設(shè)施與信息化技術(shù)系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠科學(xué)、合理地指導(dǎo)防汛工作，降低和減免洪水災(zāi)害對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和人民財(cái)產(chǎn)安全造成影響。

1 自動(dòng)化設(shè)施與信息化技術(shù)的特點(diǎn)

1.1 準(zhǔn)確性

在水庫(kù)防汛的過(guò)程當(dāng)中，雨情、水情及相關(guān)數(shù)據(jù)的分析，對(duì)決策是非常重要的。而隨著信息化技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)據(jù)觀測(cè)水平的提升能夠極大地提高水庫(kù)防汛的準(zhǔn)確性。

1.2 獨(dú)立性

在對(duì)數(shù)據(jù)和信息的收集整理方面，自動(dòng)化信息技術(shù)具有較強(qiáng)的實(shí)效，有效避免了人為的主觀臆斷和情感因素等干擾，使決策分析更加準(zhǔn)確客觀。

1.3 推演性

與一般的設(shè)備技術(shù)相比，在基于雨水工情況數(shù)據(jù)信息情況下，可進(jìn)行科學(xué)合理的分析和推演，保障決策者進(jìn)行有效的預(yù)判。

2 冶源水庫(kù)信息化應(yīng)用現(xiàn)狀與成效

2.1 自動(dòng)化監(jiān)測(cè)設(shè)施在水庫(kù)防汛中的應(yīng)用

冶源水庫(kù)主、副壩測(cè)壓管自建庫(kù)到目前，共經(jīng)歷1959 年、1963 年、1965 年和1982 年四次布設(shè)。從1960 年起，隨各批次的完成安裝陸續(xù)投入觀測(cè)，資料積累至1989 年尚較完整。后來(lái)由于工程施工及自身淤積、老化等各種原因，1989 年已停止觀測(cè)。

1982 年安裝的測(cè)壓管共計(jì)6 排37 支，其中，主壩安設(shè)了3 排19 支，其位置分別在0+195、0+320、0+435 處，每排設(shè)置6 支，另在樁號(hào)0+320 的后坡（排水楞體外側(cè)）增設(shè)1 管，以觀測(cè)地下水位。副壩共設(shè)置了3 排18 支，其位置分別在樁號(hào)1+670、1+770 和1+870 處。其中，2011 年水庫(kù)第二次除險(xiǎn)加固工程防汛路面修復(fù)時(shí)，將副壩頂下游側(cè)3 個(gè)測(cè)壓管移除。截至目前，主副壩共有人工觀測(cè)點(diǎn)34 個(gè)。

2019 年，冶源水庫(kù)實(shí)施了大中型水庫(kù)大壩安全自動(dòng)化監(jiān)測(cè)項(xiàng)目。布設(shè)了大壩滲壓、位移、沉陷等自動(dòng)化監(jiān)測(cè)站點(diǎn)34 處，布設(shè)了智能滲壓遙測(cè)儀，用于監(jiān)測(cè)大壩滲壓數(shù)據(jù)，通過(guò)太陽(yáng)能供電，無(wú)線網(wǎng)關(guān)集中4G 傳輸。大壩位移監(jiān)測(cè)已建了1 個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)，5 個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，布設(shè)了GNSS 監(jiān)測(cè)型接收機(jī)，配套天線、天線保護(hù)罩、強(qiáng)制對(duì)中器等設(shè)備，利用太陽(yáng)能供電，良好的避雷接地等。在中心布置了大壩安全監(jiān)測(cè)管理軟件系統(tǒng)，可以監(jiān)測(cè)滲壓、位移、庫(kù)水位等數(shù)據(jù)，初步實(shí)現(xiàn)了大壩的安全自動(dòng)化監(jiān)測(cè)。

2021 年8 月30 日，濰坊市水利局以《關(guān)于臨朐縣6 座水庫(kù)大壩安全自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)維修改造實(shí)施方案的批復(fù)》（濰水管防函字〔2021〕148號(hào)）進(jìn)行了批復(fù)，批復(fù)總投資302.089 萬(wàn)元。此項(xiàng)目為大壩表面變形自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)改造，共部署11 個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)；安裝在主壩1 個(gè)斷面4 個(gè)，副壩4個(gè)，閘墩3 個(gè)，新建大壩滲壓測(cè)壓管井8 處。保留原有人工觀測(cè)點(diǎn)，在人工觀測(cè)點(diǎn)旁邊新建自動(dòng)化監(jiān)測(cè)基礎(chǔ)，把大壩表面變形自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)接入大壩安全監(jiān)測(cè)管理軟件系統(tǒng)，并進(jìn)行了管理軟件系統(tǒng)功能整合調(diào)試。

2.2 水文信息數(shù)據(jù)庫(kù)在水庫(kù)防汛中的應(yīng)用

冶源水庫(kù)洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng)主要是通過(guò)流域內(nèi)水文站及自動(dòng)雨量觀測(cè)站監(jiān)測(cè)降雨量，預(yù)測(cè)入庫(kù)洪水規(guī)模，水庫(kù)水位變化等資料，為反推入庫(kù)洪峰流量及水庫(kù)防洪應(yīng)急響應(yīng)、調(diào)度提供基礎(chǔ)資料。水庫(kù)報(bào)汛方式主要是自動(dòng)測(cè)報(bào)及人工電話報(bào)汛相結(jié)合。冶源水庫(kù)現(xiàn)有兩套水位觀測(cè)設(shè)施：一套為人工觀測(cè)水尺，位于主壩前；一套為自動(dòng)化水位計(jì)，水位數(shù)據(jù)進(jìn)入CTU 模塊，通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)送入物聯(lián)網(wǎng)云端服務(wù)器，智能手機(jī)或電腦端通過(guò)微信應(yīng)用關(guān)注“水位計(jì)”公眾號(hào)，進(jìn)行設(shè)置連接，就可以通過(guò)水位計(jì)公眾號(hào)—控制臺(tái)—控制中心，實(shí)時(shí)查看水位、庫(kù)容、反推入庫(kù)流量等信息。

冶源水庫(kù)承載著下游濰坊市的臨朐縣、青州市、壽光市及濱海區(qū)等4 個(gè)市（縣、區(qū)）的幾十個(gè)鎮(zhèn)（街道），人口總計(jì)120 萬(wàn)以上，耕地5.6 萬(wàn)hm2；另外，還保護(hù)著膠濟(jì)、益羊、青臨3 條鐵路和濟(jì)青、榮烏、長(zhǎng)深三條高速公路、國(guó)道309、省道223、327 等十幾條公路干線以及東營(yíng)至黃島的輸油管道、青州卷煙廠、濰坊純堿廠、羊口鹽長(zhǎng)等重要設(shè)施和企業(yè)。

通過(guò)不斷完善水文信息，構(gòu)建水雨情測(cè)站等措施，建立網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化集合平臺(tái)，提高了檢索效率，為水庫(kù)汛期水文數(shù)據(jù)利用打下良好基礎(chǔ)。經(jīng)過(guò)2012 年“達(dá)維”臺(tái)風(fēng)、2018 年“溫比亞”臺(tái)風(fēng)、2019 年“利奇馬”臺(tái)風(fēng)、2021 年“煙花”臺(tái)風(fēng)的洗禮，冶源水庫(kù)的洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng)及水位自動(dòng)化觀測(cè)設(shè)施在抗御洪水中發(fā)揮了信息化功能。

2.3 防汛視頻會(huì)商系統(tǒng)在水庫(kù)防汛中的應(yīng)用

2019 年冶源水庫(kù)運(yùn)行維護(hù)中心在原28 個(gè)監(jiān)控點(diǎn)的基礎(chǔ)上，在水庫(kù)周邊、取水口、溢洪閘、放水洞、上游入河口、上游交通橋、水位計(jì)、主副壩前后、水質(zhì)監(jiān)測(cè)房等處增設(shè)攝像頭44 個(gè)，建立水庫(kù)應(yīng)急調(diào)度中心，對(duì)冶源水庫(kù)進(jìn)行24 h 全方位監(jiān)控，該系統(tǒng)與公安局110 指揮系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫隙聯(lián)動(dòng)，并與相關(guān)部門(mén)和街道聯(lián)動(dòng)，做到第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)并處置。

2021 年，冶源水庫(kù)運(yùn)行維護(hù)中心對(duì)防汛調(diào)度系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行了升級(jí)改造，此次升級(jí)改造提高了較強(qiáng)的動(dòng)態(tài)性、交互性以及便捷性，防汛現(xiàn)場(chǎng)人員和決策人員可以通過(guò)視頻進(jìn)行交流和溝通，共商防汛決策，提升了防汛指揮的高效性。

3 結(jié) 語(yǔ)

近年來(lái)，臨朐縣汛期雨量充足，降雨集中，特別是2018 年的“溫比亞”臺(tái)風(fēng)、2019 年的“利奇馬”臺(tái)風(fēng)帶來(lái)的強(qiáng)降雨，冶源水庫(kù)水位迅速上漲，洪峰流量達(dá)到3 750 m3/s?；谧詣?dòng)化設(shè)施與信息化技術(shù)系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)，管理者和決策者進(jìn)行了科學(xué)、合理的調(diào)度，最大限度地減少了人民群眾的生命和財(cái)產(chǎn)安全，安全、平穩(wěn)的度過(guò)汛期。2019 年9 月被中共山東省委授予“山東省抗災(zāi)救災(zāi)先進(jìn)基層黨組織”。

水利防汛自動(dòng)化設(shè)施與信息化技術(shù)管理是時(shí)代發(fā)展的必然趨勢(shì)，需要各級(jí)管理層切實(shí)提高對(duì)信息化管理的重視制度，完善水利防汛基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，壯大信息化管理團(tuán)隊(duì)力量，進(jìn)一步提升水利防汛自動(dòng)化設(shè)施與信息化管理水平，確保水庫(kù)安全運(yùn)行，保障下游公共設(shè)施和企事業(yè)單位及居民的生命財(cái)產(chǎn)安全。