水庫安全運行綜合管理系統(tǒng)標準化建設研究

摘 要：水庫建設是我國水利資源合理利用的重要保障，而水庫安全運行是水庫各項職能得以實現(xiàn)的重要基礎。因此，加強水庫安全運行綜合管理系統(tǒng)的標準化建設成為信息化時代水庫建設的重要渠道。本文對此進行了簡要分析，以期為水庫安全運行綜合管理系統(tǒng)的標準化建設提供新的思路。

關(guān)鍵詞：水庫，安全運行，綜合管理系統(tǒng)，標準化建設

DOI編碼：10.3969/j.issn.1002-5944.2023.04.015

Research on Standardization Construction of Integrated Management System for Safe Operation of Reservoirs

WEN Zhi

（Guazhou County Yulin River Area Water Conservancy Service）

Abstract： Reservoir construction is an important guarantee for the rational utilization of water resources in China， and the safe operation is an important basis for the realization of various functions of reservoirs. Therefore， strengthening the standardization of the integrated management system for the safe operation of reservoirs has become an important channel for reservoir construction in the information age. This paper makes a brief analysis of this， in order to provide a new idea for the standardization construction of the integrated management system for the safe operation of reservoirs.

Keywords： reservoir， safe operation， integrated management system， standardization construction

水庫是我國水利工程的重要組成部分，具有防洪、發(fā)電、灌溉、供水等多項功能。水庫的安全運行管理，不僅要考慮水庫職能的運用，還需要從長遠角度考慮水庫的建設和綜合效益。在當前科學技術(shù)條件下，要充分利用信息化技術(shù)深化水庫管理體系改革，積極構(gòu)建水庫安全運行綜合管理系統(tǒng)，加強數(shù)據(jù)監(jiān)測的實時性和數(shù)據(jù)的共享性，以滿足水利工程監(jiān)管的標準化需求。

1 水庫安全運行綜合管理系統(tǒng)標準化建設的優(yōu)勢

水庫安全運行綜合管理系統(tǒng)是采取統(tǒng)一管理的方式對各個分散的水庫進行集中監(jiān)測。對于新建水庫的運行管理，只需要通過網(wǎng)絡技術(shù)就可以實現(xiàn)連接，避免了大量硬件設備的頻繁投入建設，這就在一定程度上降低了水庫運行管理的運維費用[1]。水庫綜合管理系統(tǒng)的業(yè)務板塊大多采用模塊化設計，可以根據(jù)水庫自身的運行情況進行靈活的設定。同時，這種信息化系統(tǒng)通常是支持二次嵌入式開發(fā)的，也可以自定義增設或者配置業(yè)務板塊。因此，水庫綜合管理系統(tǒng)能夠滿足大多數(shù)用戶的使用需求，同時還可以借助云平臺等互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的共享，以供多個用戶參考使用。綜合管理系統(tǒng)的構(gòu)建可以打破多個不同層面之間的數(shù)據(jù)通道，實現(xiàn)多項數(shù)據(jù)的共享聯(lián)用。此外，水庫安全運行綜合管理系統(tǒng)的標準化建設還有利于系統(tǒng)的安全保障，其系統(tǒng)等級保護和數(shù)據(jù)保護模式統(tǒng)一，這種整合型的系統(tǒng)建設安全性更加可靠。

2 水庫安全運行綜合管理系統(tǒng)標準化建設

水庫安全運行綜合管理系統(tǒng)標準化建設要堅持科學、實用、安全、穩(wěn)定等多項原則，其具體設計要與水庫的現(xiàn)場實際情況和水庫的綜合管理現(xiàn)狀等相結(jié)合，從水庫管理的實際需求出發(fā)，以建設具有綜合性、經(jīng)濟性和可推廣性的標準化系統(tǒng)。

2.1 水庫要素一張圖

借助地理信息系統(tǒng)和BIM技術(shù)等，將整個水庫流域范圍內(nèi)的相關(guān)工程對象要素數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)之間的關(guān)系進行全面的統(tǒng)計，并且通過圖形、表格、熱點等方式將相關(guān)數(shù)據(jù)信息呈現(xiàn)出來，進行可視化的集中展示[2]。綜合管理系統(tǒng)中要涵蓋水庫相關(guān)的工程數(shù)據(jù)。首先，要進行工程概況的展示，這樣當用戶登錄系統(tǒng)后可以直接查看水庫當前的運行狀況；其次，綜合管理系統(tǒng)中需要包括水庫的基本管理信息、臺賬信息等。水庫的基礎管理信息涉及工程信息、安全鑒定、組織管理等。臺賬信息包括工程監(jiān)測運行狀況、應急管理、維修養(yǎng)護管理信息等。這些都是保障和支撐水庫安全運行的重要信息化數(shù)據(jù)。

2.2 工程運維管理系統(tǒng)

水庫安全運行綜合管理系統(tǒng)中需要設定工程運維管理系統(tǒng)，這部分功能管理模塊主要是對水庫的日常巡查、安全隱患排查與處理以及水庫的維修養(yǎng)護信息進行信息化的管理，并將所有工程運維管理信息進行集中記錄與統(tǒng)計，以促進工程日常監(jiān)測檢查的標準化管理。這種管理方式是一種強有力的監(jiān)管手段，為水庫的運維管理提供必要的數(shù)據(jù)支撐和維護經(jīng)驗借鑒，以促進水庫安全維修養(yǎng)護的規(guī)范化和標準化。

2.3 安全監(jiān)測與預警系統(tǒng)

水庫在實際運行過程中需要重點做好安全監(jiān)測工作，對壩體、溢洪閘和輸水洞滲壓、位移等數(shù)據(jù)進行實時的監(jiān)測，并將所獲取的數(shù)據(jù)進行集中的分析與核驗，綜合分析和評估水庫的安全狀態(tài)，以預判出水庫未來的安全變化趨勢[3]。一旦發(fā)現(xiàn)水庫運行數(shù)據(jù)接近相應的極限值或者邊界值，就需要發(fā)出報警信號，其報警方式可以是短信，也可以是郵件等。例如：對于洪水的預報警系統(tǒng)，需要結(jié)合水庫的實際運行狀況構(gòu)建水庫預報警模型，對洪水跟蹤、暴雨管理、洪水預報等功能進行特定化的設計，以方便模擬出水庫洪水預報狀況，為洪水預警分析提供重要的水情信息，進而方便水庫進行后續(xù)的防汛部署和調(diào)度決策[4]。洪水的預報警系統(tǒng)要具備自動預報和人工預報的功能。系統(tǒng)在自動監(jiān)測到水情相關(guān)信息后，自動執(zhí)行報警命令，也可以通過人為輸入降雨量和預報時間等進行洪水報警模擬。

2.4 水庫邊界管理

水庫邊界管理也是水庫安全運行的重要工作內(nèi)容。在日常運行過程中，庫區(qū)范圍內(nèi)也會發(fā)生強占用地、權(quán)屬不明或者權(quán)屬爭議等情況，這也對水庫的安全運行造成不同程度的負面影響。目前，我國可以借助北斗系統(tǒng)進行高精準的定位，對水庫邊界的地面標識進行精準的定位，以防止周邊群眾在水庫保護區(qū)內(nèi)進行種植、違法開采等行為，進而威脅到水庫的正常運轉(zhuǎn)。因此，將水庫邊界管理納入水庫綜合管理系統(tǒng)標準化建設中是尤為重要的。

2.5 水庫安全評估評價系統(tǒng)

水庫安全評估評價系統(tǒng)是利用水庫安全大數(shù)據(jù)及鑒定方法等對水庫運行數(shù)據(jù)進行科學的整合，以形成合理的安全評估報告，及時發(fā)現(xiàn)水庫運行安全隱患，并對水庫的安全管理情況進行綜合評估，出具相應的安全評估報告。其中，水庫安全評估報告中要對水庫設備的運行狀態(tài)進行全面詳細的圖表展示。還需要從雨量、水位、沉降位移、繞壩滲流數(shù)據(jù)等方面進行綜合的統(tǒng)計與分析，針對水庫安全運行狀況給予充分的說明，并給出詳細具體的安全評估結(jié)論與應對策略。同時，針對水庫結(jié)構(gòu)的應力監(jiān)測和消力池結(jié)構(gòu)計算等數(shù)據(jù)，對大壩結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性狀況進行全面系統(tǒng)的分析，以定期獲取掌握水庫的運行狀況，為后續(xù)水庫運行承載力的評估提供重要的參考依據(jù)，方便制定后續(xù)水庫的運行容量、供水計劃等。

2.6 無人機巡檢與移動應用擴展

運用無人機巡檢設備搭載測量設備或者成像設備等，對水庫全域進行大面積的巡查，以檢查水庫全域范圍內(nèi)是否存在違建、非法排污、安全隱患等，并與地理信息系統(tǒng)相結(jié)合，以精準定位安全隱患的發(fā)生區(qū)域，對目標對象進行精確的排查。而移動終端則方便水庫管理人員在各個區(qū)域范圍內(nèi)實現(xiàn)信息的采集與發(fā)布，并借助移動終端對水庫應急事故進行指揮處理，以提高應急事故解決處理效率。

3 水庫安全運行綜合管理系統(tǒng)建設的發(fā)展趨勢

水庫安全運行需要借助多種監(jiān)測設備，這就增加了水庫運行管理的數(shù)據(jù)量。因此，水庫綜合管理系統(tǒng)需要借助大數(shù)據(jù)技術(shù)等對水庫運行數(shù)據(jù)進行匯集與分析處理，在保障系統(tǒng)穩(wěn)定運行的同時，實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的同步訪問。同時，新技術(shù)的研發(fā)與應用對水庫信息化綜合管理具有積極的推動作用，如水文預報預測、遙感監(jiān)測等。這些技術(shù)在綜合管理系統(tǒng)中的集中整合應用有助于各項新技術(shù)充分發(fā)揮自身的優(yōu)勢，實現(xiàn)資源的高效共享，為水庫運行提供強有力的技術(shù)支撐。此外，在大數(shù)據(jù)技術(shù)的基礎之上，人工智能技術(shù)的應用能夠有效構(gòu)建人工智能的數(shù)據(jù)資料庫，凸顯更加智能化的人工服務，為用戶提供更加專業(yè)化和智能化的決策輔助，根據(jù)水庫運行的歷史經(jīng)驗幫助工作人員進行智能化的分析，并給予針對性的解決策略，指導水庫總體的調(diào)度運行。

4 結(jié) 語

水庫安全運行綜合管理系統(tǒng)的標準化建設是順應時代發(fā)展潮流、采取新型管理統(tǒng)籌模式加強水庫運行監(jiān)管的重要方式。該管理系統(tǒng)可以積極推進水庫運營管理朝著信息化、自動化和智能化的方向發(fā)展，提高水庫運行管理水平，構(gòu)建更加健全完善的標準化管理模式，逐步引導水庫管理的規(guī)范化，促進水庫運行安全穩(wěn)定的運行，更好地發(fā)揮出水庫的各項職能作用，提高水庫運行的經(jīng)濟效益和社會效益。

參考文獻

[1]朱靚.中小型水庫安全運行的管理要點[J].農(nóng)家參謀，2021（23）： 191-192.

[2]陳華，田冰茹，閆鑫，等.小型水庫安全運行管理模式研究[J].中國農(nóng)村水利水電，2022（2）：174-178+183.

[3]周雙紅.中型水庫安全運行管理的現(xiàn)狀及對策研究[J].中國設備工程，2021（17）：88-90.

[4]陳鐘，陳星辰，王豹，等.小型水庫安全運行管理現(xiàn)狀分析與對策[J].水利技術(shù)監(jiān)督，2021（7）：101-105.

作者簡介

文智，大專，水利工程師，研究方向為水庫安全、水利工程。

（責任編輯：劉憲銀）