石棚水库智能化管理建设探讨

孙秀竹，郭淑敏，邹海洋

（1.山东省青岛市即墨区河库管护中心，266200，青岛；2.山东省青岛市即墨区水资源综合服务中心，266200，青岛；3.山东省淄博市水利勘测设计院有限公司，255020，淄博）

目前我国许多中小型水库信息化建设比较落后， 管理任务相当繁重。 青岛市即墨区在对石棚水库的现代化管理中，通过明确智能化管理思路，制定智能化管理框架，对水库进行了有效的信息化建设。

一、基本情况

石棚水库位于山东省青岛市即墨区，是即墨区的头顶库，坝址坐落在即墨区环秀街道石棚子村西土桥头河上，其西北方向就是即墨城区。该水库于1960 年建成，流域面积54.5 km2，其中直接流域面积15 km2， 引入流域面积39.5 km2。 水库总库容1 138 万m3，兴利库容840 万m3。 水库枢纽包括大坝、溢洪闸、放水洞三部分。 大坝为黄黏土均质坝，总长1 133 m，其中主坝长527 m， 副坝长606 m， 最大坝高15.2 m，坝顶宽度5.5 m，坝顶建有1 m高浆砌石防浪墙。溢洪闸（附交通桥）位于副坝，共3 孔，闸孔净宽6 m，闸门为平面钢闸门，最大泄洪量为180 m3/s。放水洞位于主坝西部，形式为矩形涵洞，前部设有检修工作闸门。

石棚水库是即墨城区的主要供水水源。建成后，即墨城区的日供水量有了很大程度的增加， 日供水量可达2万m3，对即墨城区的生活、生产用水以及养殖业的发展等起到了重要作用。

二、水库管理中存在的问题

从目前的情况看，石棚水库的管理运行制度比较完善，并且依据规章制度启动了“三方联防机制”管理模式。 但管理人员对石棚水库的管理仍采用比较传统的方法，如对大坝安全施行人工打点巡检，人工进行漏点渗漏水位观测等，这些管理方法不仅管理效率低，而且无法对水库进行预警管理。 石棚水库虽然已初步尝试进行智能化管理，但因智能化硬件管理设施建设不到位，在信息采集方面还存在不足，如无法及时采集洪水监测预报信息、无法收集供水信息等。 另外，石棚水库现阶段的智能化管理还没有实现数据共享，包括与其他数据如气象数据、农业数据、当地经济数据以及测绘地理信息数据等的共享，这些数据与石棚水库的管理都有着非常密切的关系。

三、智能化管理的有效策略

1.设计智能化管理系统

在设计智能化管理系统过程中，首先应该构建智能化管理系统基础平台， 平台的构建需要用到多种设备，比如工作站、存储备份设备、高性能服务器设备，及移动终端设备等。有了一体化智能化管理系统的帮助，水库管理者可以在该系统中存储水库相关数据和信息。

另外， 还需要建设智能化管理的通信网络层，包括主坝安全系统、图像监控系统，以及闸门控制与水情监控等其他子系统。 智能化管理的必备条件之一就是拥有稳定、快速的网络环境，以便于控制中心更好、 更快地操作各个系统。 通信网络层除了包含这些系统之外，还包含许多附件，比如通信传输附件、电源系统、光电缆以及综合网管等等。 这些系统和附件构成了一个完整的通信网络层，是对石棚水库进行智能化管理必不可少的管理设施。

最后是数据资源层建设，石棚水库智能化管理数据资源层可以分为三部分，第一部分是专门管理水库各项数据的数据汇集平台，建设该平台主要采用中间件技术，然后在该平台中将所有系统的数据信息汇集起来，方便水库管理者对各个系统的管理。第二部分是建设综合数据库， 在该数据库中储存水库水情和水质信息，及水库大坝安全方面的信息等。有了综合数据库，石棚水库管理人员能够在数据库中了解水库实时变动情况，还可以查阅相关文档数据，了解与石棚水库相关的政策法规。 第三部分是对数据库进行科学维护，为了确保石棚水库数据和信息不泄露、不丢失，管理人员需要定期对石棚水库智能化管理系统展开有效维护，及时备份各项重要数据。

2.使用GIS 进行智能化管理

除了建立水库智能化管理系统基础平台以外，水库管理还积极引进GIS先进技术，管理人员可以运用此技术对监测数据进行在线评估与判断。 在水库数据被收集起来之后，GIS 技术能够通过对这些数据极值、粗差的分析来监测数据的质量，在对有效数据进行整编之后形成水库数据评判日志，大大提高管理效率。 此外，GIS 还具有地图展示的功能， 针对水库管理中水情测报工作、水质监测工作和安全监测工作等，GIS 可以将其进行有效分类，然后按照不同类别建立矢量图层，并且每一个矢量图层都与水库的空间信息管理数据库紧密联系。 有了GIS 地图展示的支持，石棚水库管理人员可以通过观看这张在线电子地图，随时了解水库的动态变化。

3.加强水库的在线监测

推动石棚水库智能化管理工作有效开展，还应该成立水质、水量的监控中心。 在监控中心内部包含了交换机、中心服务器等基础设施，以便于及时汇总水库遥测站收集的数据。如需了解水库的水情信息，还需要安装生态监控管理软件。 在监控中心建设生态流量自动监测系统，可以实时监控水库数据信息，一旦发现数据值低于警戒值， 该系统就会自动报警，有利于管理人员及时发现问题，然后制定相对应的解决办法，确保石棚水库能够安全正常地运行。

四、结 语

石棚水库对于即墨城区生活、生产用水以及养殖业的发展等都有着至关重要的作用， 应当加快建设和完善智能化管理系统， 并逐渐完善水库智能化硬件、软件管理设施建设，从而实现运用先进信息技术来提高中小型水库智能化管理水平的目标。