石山口水库建设安全管理自动化系统的必要性

□毕东君 □袁福猛 □魏 刚（石山口水库灌渠管理局）

1.工程概况

石山口水库位于罗山县城南33.0km、淮河水系竹竿河支流小潢河的上游，控制流域面积306km2，占小潢河全流域785km2的39%,总库容3.72亿m3，是一座以防洪、灌溉为主，结合发电、养殖及城市供水等综合利用的大（2）型水库。工程等级为2级，主要建筑物有主坝、副坝、溢洪道、输水洞、南干渠首闸、北干渠首闸及水电站等。运行多年来，各建筑物存在安全隐患。2006年初开始对石山口水库进行除险加固，目前完成竣工验收。

2.石山口水库运行管理自动化系统现状

石山口水库目前自动化管理系统主要有：大坝安全监测系统；视频监控系统虽已实施，视频点数量和位置亦能满足安全管理需要，但不能实现信息共享；溢洪道、南干渠渠首、南干渠水泵站均已具备远程控制条件；北干渠渠首闸门和启闭手动控制柜已安装调试完成，但不具备远程控制；水情自动测报系统已经建立，但系统所有水雨情的数据，不能保存在水库计算机上，而是通过GPRS方式，直接送到市水文局，水库只能通过上公网直接浏览。办公自动化系统尚未建设。

依据水库信息化管理需要，尚缺少水库安全管理信息平台、泄洪报警系统等内容。

3.系统建设的必要性

当前，随着我国社会、经济的迅速发展，以及“以人为本”、“构建和谐社会”执政理念的贯彻落实，对涉及公共安全的水库大坝提出了更高的安全要求。2011年中央一号文件明确提出“推进水利信息化建设，全面实施‘金水工程’，加快建设国家防汛抗旱指挥系统和水资源管理信息系统，提高水资源调控、水利管理和工程运行的信息化水平，以水利信息化带动水利现代化”。水利科技发展“十二五”规划也把极端水事件预警预报系统建设作为“十二五”期间重点突破和解决的科学问题和关键技术同时提出坚持防汛抗旱并举，实现由控制洪水向洪水管理转变，由单一抗旱向全面抗旱转变。推进“两个转变”是防洪保安、水资源保障、水环境保护的迫切需要，是保障经济社会高速发展的迫切需要，是实现人水和谐的迫切需要。

石山口水库地处亚热带向暖温带、海洋向内陆、山区向平原过渡地区，降雨时空分布不均，年降水量的54.5%集中于汛期(6-9月)的几次较大降水过程；水库下游有主要城镇、京九铁路、宁西铁路及沪陕高速公路、321国道等重要基础设施都处于洪水威胁之中，是防洪的重点地区。

另外，灌区2万多公顷耕地由于缺少必要的灌溉条件，时常遭受干旱困扰。石山口水库在防洪、灌溉、供水、发电、改善生态环境等方面发挥了巨大的作用。但水工结构的潜在不安全也是一个相当复杂的技术问题和社会问题，由于材料性能、施工中的人为等因素，随时间推移，结构存在老化、病变和裂缝、渗漏等问题。这些缺陷或隐患若遇强降雨、特大洪水等极端事件，严重的将会导致结构破坏等灾难性事故。近20年来国内减灾战略的实施表明，在自然灾害预防、防备和减灾三项工作中，灾害预防工作最为重要。因此，在发生极端事件下，事前水利工程安全预测预警和事中应急管理是解决当前复杂的防灾减灾问题的重中之重，而信息是关键。当前水利工程信息化建设中在电子政务、防汛抗旱、水文系统、安全监测、水土保持监测、应急预案等方面做了大量工作，取得了一定成绩。然而，大部分水利工程安全的信息化限于局部业务系统，信息不对称，水利工程安全预测预警能力差，专业的工程数据信息无法共享，在极端事件灾害环境下，造成水库信息不全面、大坝安全不明确，无法实现水利工程应急管理。大坝及建筑物安全直接关系下游城镇安全，水资源的科学调度关系到水库效益发挥，尤其是大型水利枢纽的影响更是巨大。这就需要对涉及公共安全的水利枢纽提出更高的安全要求。为合理调度水资源，就需要建立水库管理综合自动化系统，包括大坝安全实时监控与预警系统、水雨情自动测报调度系统、闸门远程可视化监控系统、全天候视频监视系统、办公信息共享系统和发布平台等。尤其是水库的实时可视化调度不仅能最大限度地发挥工程效益，而且对防灾减灾具有巨大意义。

实现水库运行管理综合自动化不仅可以快速、及时采集到各种必要的监测数据，而且能大大提高监测数据的精确性、实用性，保证大坝和水库运行信息准确、可靠、及时。为大坝安全和水库科学调度、有效运行提供科学依据，以确保大坝上下游地区的人民生命财产的安全。水库大坝实时监控与预警、水情遥测预报调度及闸门远程可视化监控、全天候视频监视、办公信息共享和发布的平台建立，对水库的优化调度运行创造了条件，为推动水库科学化、现代化管理具有非常重要的意义。同时，能充分利用水资源，使水库能充分发挥最大的社会和经济效益，也必将给水库管理单位和下游人民带来可观的经济效益，而社会经济效益更是无法估量的。

随着现代科学技术的发展，特别是计算机网络、通讯系统、3S系统等技术的广泛应用，区域性水库信息化管理和可视化联合调度系统工程建设是可行的，这项工程的建成对信阳市的经济发展将会起到较大的促进作用。

4.结束语

水库实时监测（控）信息是水库防洪安全、兴利调度的基础信息，也是水利工程实现现代化管理、发挥工程综合效益的关键。建设石山口水库枢纽工程安全运行管理综合自动化系统的目标是建立一套快速及时、准确可靠、先进实用、高度自动化的流域水雨情信息、工程安全信息、闸门监控信息、实时图像信息的采集、监测（控）与管理自动化系统，并通过公网或专网与河南省水利厅（防办）等上级主管部门相关网站相连，达到资源共享。在充分利用现有的工程措施的基础上，为防洪减灾、水资源优化配置等提供决策支持，进一步提高管理决策速度和水平，提高工程的运行效益。综合调度自动化管理系统应达到立体可视化管理，做到洪水科学调度、大坝实时安全监控，有效预警大坝未来的安全性态，合理控制坝前水位，提高水资源利用率，充分发挥工程效益，进一步增强“三分建设、七分管理”的水利工程理念。