小型水库雨水情测报和安全监测解决方案

一、前言

小型水库雨水情测报和安全监测解决方案是基于国家北斗地基增强系统覆盖范围内，结合北斗毫米级感知、短报文通信能力，融合多种监测传感器能力，提供统一时空基准下的集约化服务，推动北斗+智能传感技术在水利行业的规模化全面应用。建设包括：雨量监测、水位监测、表面变形监测、渗压监测、渗流监测的大坝安全监测以及工程视频监控等功能组成系统。

1、全国水库数量分布

地区	水库数(座)	水库总库容量(亿立方米
湖南	14047	51396
江西	10685	327.88
广东	8352	455.56
四川	8220	523.24
湖北	6935	1263.8
云南	6769	763.15
安徽	6080	20376
山东	5932	220.25
广西	4536	715.77
浙江	4278	445.26
福建	3676	170.44
重庆	3083	126.65
河南	2510	432.91
责州	2431	445.45
吉林	1580	334.27
海南	1105	111.64
陕西	1101	93.8
河北	1060	20629
黑龙江	973	267.67
江苏	952	35.35
辽宁	783	370.18
新疆	682	210.85
山西	613	89.82
内蒙古	601	109.71
甘肃	387	103.99
宁夏	327	27.84
青海	198	316.59
四港	122	38.62
北京	86	52.15
天津	28	26.42

2、小型水库面广量大

全国现有水库9.8万余座，小型水库占95.3%—小型水库数量最多；
大多建于20世纪50~70 年代，70% 以上坝高10-30m, 主要由当地农民投工投劳修建；
建设标准偏低(“三无”、“三边”工程多)、工程质量差；
小型水库管理设施不完善、管理条件差、管理水平低、老化失修严重风险和安全问题突出，防洪保安最为薄弱环节，小型水库是短板。

小型水库数量超过5000座的省份

3、小型水库溃坝数量最多‌

根据统计，‌小型水库溃坝数量占全部溃坝数量的96.21%，‌远高于中型水库（‌3.74%）‌和大型水库（‌0.06%）‌的溃坝数量。‌具体来说，‌小型水库中的小（‌1）‌型水库溃坝691座，‌小（‌2）‌型水库溃坝2732座，‌分别占全部溃坝数量的19.42%和76.78%。‌这一数据反映了小型水库在所有类型水库中溃坝风险相对较高，‌也表明了小型水库管理和维护的重要性。

此外，‌尽管近年来通过除险加固和提升管理措施，‌我国水库的安全状况得到了显著改善，‌但小型水库由于其数量庞大且多数建于上世纪50至70年代，‌受限于当时的施工技术和管理水平，‌存在较多的安全隐患。‌因此，‌加强小型水库的维护和管理，‌提高其防洪能力，‌对于保障公共安全具有重要意义。

4、中小型水库安全监测感知能力不足

监测感知设施是水库大坝安全运行的“耳目”。《国务院办公厅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）要求开展小型水库监测能力提升试点等工作，但囿于资金、水平等原因，仍存在水库监测项目不全、监测采集自动化水平低、监测感知设施完好率低、新型智能巡检及空天地感知手段应用普遍偏少等，中小型水库监测感知能力仍显不足。

5、国家高度重视

指出：提升信息化管理能力。加快建设水库雨水情测报、大坝安全监测等设施，健全水库安全运行监测系统，加强分析研判，及时发布预警信息。建立完善全国统一的水库管理信息填报、审核、更新机制，实现水库除险加固和运行管护等信息动态管理。积极推广应用第五代移动通信(5G) 、大数据、人工智能等信息技术，促进系统融合、信息共享，为水库安全运行提供技术支撑。

二、方案概述

通过各种传感器数据的实时采集，由各种设备组成的分布式网络传输数据，结合远程通信将数据汇集到管理中心。在系统的管理中心经数据处理修正，同时与外部系统数据交互，能在GIS地理信息平台上实时显示监控点的实际情况，能在大量水文监测数据中进行数据挖掘与分析，实现水文监测信息和即使管控，最终统一展示。小型水库雨水情测报和安全监测解决方案。

1、系统框架

前端数据采集子系统（数据采集）：降雨量、水库水位、渗流量、渗流压力、形变、沉降、工程视频等。

数据传输子系统（数据通讯）：4 G、NB-1OT、北斗卫星等；

数据处理分析及管理子系统（平台层）：监测数据查看、查询、统计、分析、预警、模型预判等；

辅助子系统：供电、防雷、维护等；

2、建设内容

大坝安全监测	小(1)型水库(土石坝）	●1套渗流量监测点； ●3个渗压力监测断面，共计12支测压管； ●4个GNSS监测点+1个GNSS基准站； ●4个人工观测墩；
	小(2)型水库且坝高≥15米(土石坝)	●1套渗流量监测点； ●1个渗压力监测断面，共计3支测压管； ●4个GNSS监测点+1个GNSS基准站； ●4个人工观测墩；
	小(2)型水库且坝高<15米(土石坝)	●1套渗流量监测点； ●无需建设渗压力和观测墩；
	其他坝体(混凝土坝、拱坝)	●1套渗流量监测点(有廊道时才布设); ●1个渗压力监测纵断面，10个监测点(有廊道时才布设); ●10个GNSS监测点+1个GNSS基准站； ●4个人工观测墩(一般每个坝体设1个测点);