小型水庫雨水情測報和大壩安全監測設施建設與運行技術指南

簡述：四川葛南儀器有限公司提供完整的小型水庫雨水情測報和大壩安全監測設施建設與運行技術所需的

       （1）外部沉降位移監測：外部位移GNSS、對中基座、水準標點、棱鏡、覘牌、戰標、靜力水準儀、引張線儀等。

       （2）內部沉降位移（擾度）監測：垂線觀測儀、正垂、倒垂、固定測斜儀、活動測斜儀、測斜管、沉降儀、自動化沉降儀等。

       （3）滲流監測：測壓管、揚壓力計、滲壓計、孔隙水壓力計、測壓管水位計、量水堰計、量水堰板等。

       （4）庫水位：壓力式水位計、雷達水位計、超聲波水位計

       （5）雨量計：翻斗式雨量計

       （6）水位標尺等。

摘要：

1總則

1.1為加強小型水庫安全管理，提升水庫雨水情測報和大壩安全監測能力，明確小型水庫監測設施建設與運行基本要求，制定本指南。

1.2本指南適用于“十四五”期間總庫容10萬m3以上、1000萬m3以下的小型水庫監測設施建設與運行管理。

本指南所稱監測設施包括雨水情測報、大壩安全監測、工程視頻監視設施設備，以及數據采集和匯集應用的監測平臺。

1.3監測設施建設目標為建設完善雨水情測報、大壩安全監測和工程視頻監視設施設備，以及提供監測信息匯集應用與共享服務的監測平臺。

        監測設施建設應進行方案設計，按照有關要求進行設施設備安裝埋設和監測平臺開發利用，并落實運行管理措施。

1.4監測設施建設按照實用可靠、統籌協調、因庫制宜、信息共享原則，采取新建、改建、擴建方式，綜合考慮工程規模、壩型特點、壩高壩長、下游影響和通信條件等工程實際，協調銜接現有設施設備，避免重復建設。

1.5監測項目主要包括降水量、庫水位、滲流量、滲流壓力及視頻圖像等，其他監測項目根據需要設置。

       降水量、庫水位、滲流量、滲流壓力和視頻圖像應實現自動采集和報送，因特殊原因不能自動采集報送的監測項目應落實人工采集和報送。

1.6監測儀器設備應選用技術成熟、穩定可靠、實用耐久的產品，并與供電和通信條件相銜接。

      雨水情測報和大壩安全監測信息應具備一站多發功能，現場監測信息能夠向相關監測平臺發送，測點編碼應符合水利對象編碼要求。

1.7監測設施項目驗收參照《水文自動測報系統技術規范》（SL 61）、《大壩安全監測系統驗收規范》（GB/T 22385）、《水利視頻監控系統技術規范》（SL 515）等。

1.8本指南為監測設施建設與運行基本要求，有條件地區可結合實際探索采用新型有效技術，與水利信息化業務融合。

      “十四五”期間監測設施建設及建后運行管理應符合本指南，有關技術要求參照相關國家標準和行業標準。

2雨水情測報

2.1降水量監測

2.1.1小型水庫應開展降水量監測，至少設置1個降水量監測點或采用臨近可獲得的雨量站信息。對流域面積超過20km2的可增加監測點，增加的監測點設置位置應具有流域代表性。

2.1.2降水量監測點應設置在平坦、空曠處，一般設置在壩上，避免地形、樹木和建筑物的遮蔽影響或風力干擾。

2.1.3降水量監測宜采用遙測雨量計、自計雨量計等儀器設備。

2.1.4雨量計分辨力≤0.5mm，儀器分辨力選擇應結合當地降水特點和面雨量計算精度要求。

2.1.5雨量計安裝與降水量觀測參照《降水量觀測規范》（SL 21）。

2.2庫水位監測

2.2.1小型水庫應開展庫水位監測，設置1個自動監測點和1個（套）人工觀測水尺，滿足自動測報、人工觀測和校驗要求。

2.2.2庫水位監測方式應根據場地條件確定，監測范圍應涵蓋死水位到壩頂的水位變化區，一般要求如下：

1. 自動監測可采用浮子式、雷達式、壓力式等水位計，具備水位井設置條件的首選浮子式水位計；

2. 水尺可采用直立式、矮樁式或斜坡式，對有直立面安裝條件的應設置直立式水尺。

2.2.3庫水位監測點應設置在水面平穩處，一般設置在上游壩面、穩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。

2.2.4水位計分辨力≤1cm。

2.2.5庫水位監測應符合《水位觀測標準》（GB/T 50138）。

3大壩安全監測

3.1 小型水庫應開展大壩滲流量和滲流壓力監測，根據需要開展大壩表面變形、岸坡穩定、接縫裂縫等變形監測。

3.2 存在滲漏明流的大壩應設置滲流量監測點，監測點設置一般要求如下：

1. ?。?）型水庫設置1個監測點，有分區監測需求的根據需要增加監測點；

2. ?。?）型水庫壩高15m以上的設置1個監測點，壩高15m以下影響較大的根據需要設置監測點。

3.3 滲流量一般采用量水堰計監測，量水堰型式根據滲流量大小和匯集排水條件確定。

3.4 滲流壓力監測橫斷面根據工程規模、壩型壩高、下游影響等情況設置，一般要求如下：

1. ?。?）型水庫大壩應設置1~2個監測橫斷面，一般設置在最大壩高和滲流隱患壩段，對壩長超過500m的根據需要增加監測斷面；

2. ?。?）型水庫壩高15m以上的應設置1個監測橫斷面，壩高15m以下影響較大的根據需要設置監測斷面。

3.5 滲流壓力監測點設置一般要求如下：

1. 每個監測橫斷面一般設置2~3個監測點；

2. 土石壩中均質壩、心墻壩、斜墻壩監測點一般設置在壩頂下游側或心（斜）墻下游側、壩腳或排水體前緣，必要時在下游壩坡增設1個監測點；

3. 混凝土壩及砌石壩根據廊道、帷幕和滲流情況設置揚壓力監測點；

4. 面板堆石壩如需設置應根據情況確定；

5. 下游水位或近壩地下水位監測點根據需要設置。

3.6 存在明顯繞壩滲漏的，根據需要設置繞壩滲流量或滲流壓力監測點。

3.7 滲流壓力宜采用在測壓管中安裝滲壓計的方式進行監測。

3.8 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，應設置表面變形監測設施。其他小型水庫，根據規范要求，結合本地實際，積極推進落實大壩變形監測設施設置。

土石壩以表面垂直位移監測為主，混凝土壩、砌石壩以表面水平位移監測為主。宜在壩頂下游側設置一個變形監測縱斷面，對土石壩必要時可增設一個監測橫斷面。

3.9 監測儀器安裝前應進行檢驗測試，并符合《大壩安全監測儀器檢驗測試規程》（SL 530）；安裝埋設應符合《大壩安全監測儀器安裝標準》（SL 531），做好測點標識、安裝位置、儀器參數、初始讀數等記錄，及時填寫考證表。

4工程視頻監視

4.1設置要求

4.1.1具有有線互聯網或移動互聯網等通信條件的小型水庫，應設置視頻監視設備，采用網絡攝像機進行視頻圖像采集傳輸，對大壩、溢洪道等現場情況進行現地監視和遠程監視。其他情況根據需要設置。

4.1.2遠程監視應具備視頻實時查看和圖片定時推送功能。視頻圖像宜通過現地設備或監測平臺融合降水量、庫水位、滲流量、滲流壓力等信息。

4.1.3視頻監視點設置數量一般要求如下：

1. ?。?）型水庫設置2~3個視頻監視點；

2. ?。?）型水庫設置1~2個視頻監視點；

3. 壩長500m以上的根據需要增加視頻監視點。

4.1.4視頻監視點設置位置宜在大壩、溢洪道等部位，重點監視大壩全貌，兼顧水尺、壩前水面、溢洪道進出口、壩體滲漏部位等。

4.2設備選型及配置

4.2.1視頻監視設備根據供電方式和監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。

4.2.2視頻監視設備應具備自動連續循環存儲功能，視頻圖像存儲時間不少于15天。

4.2.3根據需要，視頻監視設備可與語音廣播實現聯動報警。

4.2.4視頻監視設備應符合《水利視頻監控系統技術規范》（SL 515）、《公共安全視頻監控聯網系統信息傳輸、交換、控制技術要求》（GB/T 28181）。

5采集通信和供電防雷

5.1雨水情遙測終端RTU、大壩安全監測數據采集裝置MCU、網絡視頻錄像機NVR或其他一體化采集設備，應與監測設備選型匹配兼容。

5.2數據通信優先采用有線互聯網、移動互聯網、北斗衛星或NB-IoT等公共通信資源，通信規則應符合《水利數據交換規約》（SL/T 783）、《水文監測數據通信規約》（SL 651）等。公共通信未覆蓋的，可采用超短波或人工報送等方式。

5.3供電方式根據監測設備類型和現場供電條件選擇，一般選用市電或太陽能供電。太陽能功率及蓄電池容量應保證連續7天以上陰雨天氣正常工作。

5.4監測設備應采用避雷器、避雷針、防雷接地等措施進行防雷保護。

6監測平臺

6.1監測平臺建設由省級水行政主管部門統一規劃、分級落實，實現數據采集管理、匯集應用和信息共享。省級水行政主管部門應組織建立省級監測平臺，用于監測信息匯集和應用；結合實際情況，可建立市縣級監測平臺，用于監測信息采集和管理。

6.2水庫雨水情測報、大壩安全監測和工程視頻監視信息可由市縣級平臺傳輸至省級監測平臺，也可直接傳輸至省級監測平臺。

6.3省級監測平臺需要匯集的監測信息內容，由省級水行政主管部門確定，并能夠與水利相關業務系統實現信息共享。

6.4市縣級監測平臺一般具有如下功能：

1.數據采集與存儲——采集水庫監測數據，存儲至監測信息數據庫；

2.數據處理與管理——監測物理量換算處理，數據增加、刪除、修改管理；

3.數據推送——將采集存儲的數據按協議和頻次要求推送至省級監測平臺和相關業務平臺。

6.5省級監測平臺一般具有如下功能：

1.平臺管理——進行用戶認證、權限管理，實現相關水行政主管部門、水庫管理業務單位等用戶分級分類管理；

2.數據匯集與存儲——匯集市縣級監測平臺信息或水庫監測數據，存儲至監測信息數據庫；

3.數據查詢與管理——監測信息查詢，數據增加、刪除、修改管理，建立監測臺賬；

4.數據統計與分析——特征值統計、圖形繪制、報表制作、數據異常提醒；

5.數據共享——按相關業務平臺要求提供信息共享服務。

6.6監測平臺數據庫用于存儲管理降水量、庫水位、滲流量、滲流壓力、視頻圖像等監測數據，以及水庫大壩基礎信息、監測設施考證信息、巡視檢查信息等。

數據庫開發應符合《水利信息數據庫表結構及標識符編制規范》（SL 478）、《實時雨水情數據庫表結構與標識符標準》（SL 323）、《水利工程建設與管理數據庫表結構與標識符標準》（SL 700）、《水利對象分類與編碼總則》（SL/T 213）等，并滿足相關業務平臺間數據交換、共享要求。

6.7監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。

6.8監測平臺應采用安全可靠、技術成熟的數據庫管理系統進行數據存儲管理，采取安全認證、信道加密、加密存儲、數據備份等安全措施，加強預警通報和防護處置，保障網絡安全和信息安全。

7運行維護

7.1水庫主管部門和管理單位（產權所有者）應建立監測設施運行維護制度，規范監測報送、檢查維護、定期校驗、資料整編、數據分析、成果存檔等要求，利用監測信息掌握工程安全狀況和存在問題，指導大壩安全運行。

監測設施運行維護應納入水庫日常維修養護范圍，鼓勵采用政府集中購買服務方式開展小型水庫監測設施運行維護。

7.2降水量、庫水位自動測報頻次應按照有關規范要求設置；當出現強降水、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，增加測報頻次，滿足雨水情預測預報需求。

7.3滲流量、滲流壓力監測頻次自動采集原則上不少于每日1次，人工監測頻次原則上不少于每周1次。初蓄期或遭遇大洪水、強地震、工程異常等特殊情況時，增加監測頻次。

7.4對監測中發現的數據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。

7.5監測設施設備應開展檢查維護和定期校驗，發現問題及時處理，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，具體根據實際情況確定。

7.6監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、系統安全等制度，落實故障處理、漏洞修復、運行保障等工作。