小型水库雨水情监测及大坝安全监测解决方案

小型水库雨水情监测及大坝安全监测解决方案总体设计项目概述效益分析案例分享建设方案二一四五三CONTENTS强调统筹发展与安全，把保护人民生命安全摆在首位，加快病险水库除险加固，维护重要水利基础设施安全。

——《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》习近平总书记多次作出重

要指示批示，强调要坚持安全第一，加强隐患排查预警和消除，在“十四五”时期解决防汛中的薄弱环节，确保现有水库安然无恙。提出了分类完善支持政策、加快实施水库除险加固、加强水库运行管护、提升信息

化管理能力、落实属地管理

责任、强化部门监督指导责任、健全责任追究机制等7条具体措施。——《关于切实加强水库除险加固和运行管护工作的通知》（国办发〔2021〕8号）（2021年3月24日）水利部制定了相关管理办法，明确了建设内容和建设标准。建设内容包括：雨水情测报和大坝安全监测设施设备，以及监测信息汇集、

应用和共享的监测平台。——《小型水库雨水情测报和大坝安全监测设施建设与

运行管理办法》（水运管〔2021〕313号）（2021年

10月19日）水库安全事关人民群众生命财产安全，党中央、国务院高度重视李克强总理主持召开国务院常务会议，专门研究病

险水库除险加固工作，明

确要求对现有病险水库在2025年底前全面完成除险加固，对新出现的病险水

库及时除险加固。1、形势与政策存在安全隐患•

建设年代较早，技术标准要求不高，存在安全信息化基础薄弱•

没有信息平台支撑隐患•

大部分小水库还没有雨量水位自动监测系统•雨水情数据基本都是由人工报送•

大坝安全监测较少预报预警困难•雨水情数据积累少，水库雨水情精准化预报

难•

水库位置偏远，基本无人值守，预警发布手管理手段落后•

水库管理方式传统，管理责任不明确•

运行管理不规范，管理机构不健全、管理人员不足•

管理水平低，管理经费短缺导致维修养护不到位•安全鉴定不及时等段和措施不足

2、现状与问题是落实水利部关于水库管理相关政策的重要举措2021年3月1日，水利部召开水旱灾害防御工作视频会议，李国英强调，水旱灾害防御工作关系人民

生命财产安全和粮食安全、经济安全、社会安全、国家安全，必须从政治高度准确把握新阶段水旱

灾害防御新要求。是提高本地区水库安全运行管理水平的迫切要求水库建设年代久远，受当时技术限制，普遍存在建设标准低、工程缺陷多、设施不完备等问题。信

息化监测预警自动化设备覆盖率偏低，无法及时获得工程状况、设施状况、来水情况，大坝变形情

况、渗漏情况等信息，存在巨大的安全隐患和预警风险。是党中央关于水库大坝安全管理重要指示的具体落实习近平总书记多次作出重要指示批示，强调要坚持安全第一，加强隐患排查预警和消除，在“十四五”时期解决

防汛中的薄弱环节，确保现有水库安然无恙。是提高本地区水库运行日常监管效率的重要手段通过建设自动水雨情监测、大坝安全监测以及视频监视，

可以远程掌握水库的运行状况和工程安全状况，

避

免由于水库工程数量太多经费不足无法覆盖监管点的问题，为水库安全提供决策支持。

3、必要性与紧迫性总体设计项目概述效益分析案例分享建设方案二一四五三CONTENTS在“水利工程补短板、水利行业强监管”的水利改革发展总基调的指导下，充分利用4G/5G、大数据、人工智能、

物联网等信息技术

，在水库现有信息化建设基础上，建设、完善水雨情、视频、大坝安全监测设施，建立、完善监测平台，

并实现省

、

市、县各级监测平台的互联互通，

为水库管理人员提供水库安全监测信息，全面提升小型水库信息化管理水平，

为落实水库预报、预警、预演、预案措施提供技术支撑，保障水库安全运行。

1、建设目标水利工程补短板

水利行业强监管

2、框架设计因库制宜结合水库坝型、

规模、坝高、坝长、

下游影响、通信条件等实际情况信息共享建立完善监测平台,实现信息汇集、应用

和共享。统筹协调充分利用现有条件,统筹考虑资金、建设规

划等多种因素实用有效依据有关技术标准,合理设置监测设施,

并

做好与已有监测设施及除险加固项目建设内

容衔接,

避免重复建设

2、建设原则感知监测体系雨水情监测大坝安全监测

专线/GPRS/4G/5G

卫星信道（备用）数据资源体系综合数据库雨水情监测数据

大坝安全监测数据水库管理数据业务应用体系监测预警、安全监测

巡检养护、运维监控

运行管理、安全管理

3、建设内容基础设施体系服务器、存储设备网络安全设备数据库等基础软件应用支撑体系基础支撑体系

使能支撑体系总体设计项目概述效益分析案例分享建设方案二一四五三CONTENTS

1、感知监测体系总体原则

充分利用现有水库自动监测设施，在现有基础上进行补充完善

，避免资金浪费

、

重复建设。

雨水情监测•

雨量监测•

水位监测•

图像视频监控

大坝安全监测•

渗流监测•

渗压监测•

变形监测

1、感知监测体系1、感知监测体系雨水情监测雨量监测站水位监测站雨量水位一体站视频/图像监视站•测站类型

已有自动监测设施只需补充建设雨量自动监测设施的，设置独立的自动雨量站；只需补充建设库水位自动监测设施的，设置独立的自动库水位站；同时需要建设自动雨量和水位自动监测设施的，设置雨量水位一体化自动监测站。

没有自动监测设施全部设置雨量水位一体化自动监测站。

需要建设流域内雨量站的，设置独立的自动雨量站。

视频/图像监视站有市电/光纤接入，或者公网4G/5G信号稳定覆盖的水库，设置适当数量的视频监视站点；无市电接入

，且无公网4G/5G信号覆盖或信号不稳定的水库，不布设视频站，可考虑设置图像站。1、感知监测体系雨水情监测•布设原则序号设备名称单位数量备注1雷达式水位计/压力式水位计套1雨量站为雨量计2遥测终端（RTU）套13通信模块套14一体化野外机箱套15蓄电池（38AH）套1根据当地实际情况

调整6太阳能板（30W）套17充电控制器套18避雷器项19避雷系统项110土建基础项111线缆辅材项112通信费用年113安装调试项1雨量监测站1、感知监测体系雨水情监测•

典型设计

水位站/雨量站典型设计水位监测站序号设备名称单位数量备注1雷达式水位计套12翻斗式雨量计套13遥测终端（RTU）套14通信模块套15一体化野外机箱套16蓄电池（38AH）套1根据当地实际情况调整7太阳能板（30W）套1根据当地实际情况调整8充电控制器套19避雷器项110避雷系统项111土建基础项112线缆辅材项113通信费用年114安装调试项1雨量水位一体站1、感知监测体系雨水情监测•

典型设计雨量水位一体站典型设计序号设备（项目）名称单位数量备注1网络摄像机(球机）台1水库全景摄像机。2网络摄像机台13视频录像机

NVR（16路，最少4盘位）台1优先考虑接入现有网络录像机，按需配置4硬盘块48T5光纤收发器对4监控室和每一处监控点到点链接6汇聚交换机台1监控室汇聚交换机7光缆铺设千米N12芯光缆，架杆8电源线缆千米N室外专用电线2芯，与光缆一同铺设9网线箱1超6类10管材千米1PE管φ4011辅材项112土建基础处4含立杆、支架、设备箱13防雷接地处4视频/图像监视站1、感知监测体系雨水情监测•

典型设计视频监控站典型设计•渗流量监测：大坝存在渗漏明流、具备渗水

汇集条件和便于安装监测设备的，设置1个

监测点。•渗压监测：根据工程规模、坝型、坝高、坝

长、下游影响等情况，设置监测横断面和监测点。采用渗压计监测渗流压力、绕坝渗流等情况。•表面变形监测：

主要监测手段有GPS、全站

仪、水准仪、位移计、裂缝计。1、感知监测体系

大坝安全监测•监测类型•布设标准《水利水电工程安全监测设计规范》（SL725）《土石坝安全监测技术规范》（SL551）《混凝土坝安全监测技术规范》（SL601）……土石坝安全监测项目

1、感知监测体系

大坝安全监测1、感知监测体系

大坝安全监测•

布设标准

混凝土坝安全监测项目

1、感知监测体系

大坝安全监测序号项目及名称单位数量备注1量水堰计（含不锈钢三角堰板）个12GPRS/4G通讯模块个13SIM卡（含3年通信费）个1438Ah蓄电池个1530W太阳能板个16安装箱及支架个17太阳能充电控制器套18信号避雷器套19配套电缆线套110避雷针套111混凝土预制基座套112防雷接地项1右侧为大坝安全监测系统

典型设计方案，各类监测

系统是否需要布设、布设

点位数量、施工工程量等

均需根据大坝类型、自身

条件、监测需求而定。•

典型设计大坝安全监测站典型设计（渗流量）1、感知监测体系

大坝安全监测序号项目及名称单位数量备注1渗压计支12渗压计专用电缆米n3电缆保护管米nφ32PVC管，含铺设4数据采集模块台1含通信模块、电源模块、蓄电池等5数据采集软件套16光伏供电系统17设备保护箱18设备箱支架套19系统防雷接地套111安装基础项1右侧为大坝安全监测系统

典型设计方案，各类监测

系统是否需要布设、布设

点位数量、施工工程量等

均需根据大坝类型、自身

条件、监测需求而定。•

典型设计大坝安全监测站典型设计（渗压）1、感知监测体系

大坝安全监测序号项目及名称单位数量备注1GNSS接收机个12GNSS天线、天线罩及配套组件套13GPRS/4G通讯模块个14SIM卡（含3年通信费）个15120Ah蓄电池个16120W太阳能板个17安装箱及支架个18太阳能充电控制器套19信号避雷器套110配套电缆线套111避雷针套112混凝土预制基座套113防雷接地项1右侧为大坝安全监测系统

典型设计方案，各类监测

系统是否需要布设、布设

点位数量、施工工程量等

均需根据大坝类型、自身

条件、监测需求而定。•

典型设计大坝安全监测站典型设计（变形）1、感知监测体系

大坝安全监测水位计监测平台

1、感知监测体系

大坝安全监测大坝安全监测典型监测断面布置图遥测

终端……通信模块水

位雨量渗压渗流变形1、感知监测体系数据传输流程省水利厅市水利局县水利局GPRS/4G/5G/

卫星信道（备用信道）4G/5G/光纤/市电视频

图像视频

图像视频

图像视频

图像双发一站方案选择建设内容优势劣势充分利旧充分利用现有服务器设备

及基础软件进行平台搭建不增加额外费用节省开支性能低运行效率低系统使用效果差新建部署购买服务器等设备，包括

服务器、操作系统、数据

库平台、

GIS平台等性能好运行效率高系统使用效果好增加建设与运维

成本资源借用

补充建设充分调动水务局现有资源，

补充搭建系统所需运行环

境资源充分利用节约成本与现有系统融合度高资源借用需沟通

需专人运行维护租用云平台租用2台云平台服务器，

配置数据库软件和GIS平台等独立的运行环境系统运行高效、可靠、

可扩展运行维护成本低价格更新变化快

安全性不可控

2

、基础设施体系基础设施运行环境搭建根据实际情况进行选择

3

、

数据资源体系

数据汇集视频图像数据水文、气象、水利部门

共享数据水库运行管理数据综合数据库实时雨水情监测数据大坝安全监测数据水库巡查数据系统管理数据基础数据多端应用

4、业务应用体系移动应用大屏展示PC应用巡查养护5、业务应用体系

功能组成雨水情测

报标准化管

理综合监控基础信息运维监控安全监测工作台超汛水库分布大坝、巡查异常位移等）分析大坝浸润线、位移、渗流、扬压力微观变化，以安全鉴定、视频监控、病险核查为手段及时、准确掌握大坝安全状况，以及水库上下游防洪安全态势。

5、业务应用体系

综合监控基于“一张图”实时关注水库水雨情、重点区域视频监控、出入库流量以及大坝安全监测（渗压、渗流、闸门、视频监控暴雨分布雨水险工5、业务应用体系

安全监测大坝边坡稳定性分析通过对特定时间点的大坝

边坡断面，库水位进行回

归计算得出大坝边坡抗滑

稳定性的综合病险严重程

度。综合病险严重程度。大坝安全监测及分析评价位移回归分析通过对特定时间点的水

平位移，库水位进行回

归计算得出水平位移的对特定时间点的渗压、渗流、库水位进行回归计算得出综合病险严重程度。测点数值过程平面断面分布浸润线绘制安全监测

成果管理分析评价渗压/流回归分析5、业务应用体系“巡查检查规范化，维修养护常态化”

巡查养护1发现隐患2建立台账3分配任务4执行反馈

5

结果审核l

主动服务预防优先l

过程留痕事后考核l

全过程工单追踪l

闭环式管理流程6事件结束巡查上报5、业务应用体系

标准化管理任务清单针对台账中的每个管理对象，

细化管理流程、明确目标、方法、频次等内容。水库管理责任落实到人、细化到点•《小型水库运行管理规程》•《水库检修维护制度》•监督评价督查管理水库管理部门履行水库管理职责情况，抽查水

库巡查记录，客观评价、指

导水库运行管理工作。跟踪管理基于巡查轨迹串联巡查信息点，构建巡查检查信息链，详实记录水库

巡查管理过程留痕。管理对象台账建立水库管理对象

基础台账，做到水

库管理底数清、数

据明。“运行管理标准化，管理责任具体化”并与相关管理人员、巡查人员签订《水库管理岗位责任书》。定岗定员落实水库管理岗位责任，……

5、业务应用体系

防洪“四预”总体设计项目概述效益分析案例分享建设方案二一四五三CONTENTS•

提高防洪能力，减少人民财产损失•

提升办公效率，降低水库管理成本•

创新管理模式，提升决策服务水平•

助力自治区水库应用系统整合与共享经济效益•实现监测覆盖，改善水库生态环境•

提高水资源调蓄能力，改善供水不足问题•示范带头作用，提升水库信息化管理水平•

保护水资源，造福千万家•美化水库

，绿水青山环境效益

效益分析社会效益总体设计项目概述效益分析案例分享建设方案二一四五三CONTENTS1.克兰河灌区水源工程管护设施提升改造项目2.