自动化信息技术在冶源水库防汛中的应用

孟 健

（临朐县冶源水库运行维护中心，山东 临朐 262605）

近年来，受气候变化影响，洪水灾害风险增加，成为国家安全与发展的重大挑战。利用计算机技术与通讯技术实现防汛水利信息化，对推动洪水灾害风险管理，做出正确决策有重要意义。水利防汛通过水利信息技术获取到区域降水量与天气的变化，再对获取的数据进行研究，对其进行防范优化策略。原来很多水库防汛工作中存在监测设施落后、水文信息数据滞后、视频监控布设不全面、硬（软件）系统运行平台时效性不高，无法对防汛情况作出准确的分析、研判，给防汛会商带来不便。通过自动化设施与信息化技术系统的应用，能够科学、合理地指导防汛工作，降低和减免洪水灾害对国民经济建设和人民财产安全造成影响。

1 自动化设施与信息化技术的特点

1.1 准确性

在水库防汛的过程当中，雨情、水情及相关数据的分析，对决策是非常重要的。而随着信息化技术的发展，计算机技术和数据观测水平的提升能够极大地提高水库防汛的准确性。

1.2 独立性

在对数据和信息的收集整理方面，自动化信息技术具有较强的实效，有效避免了人为的主观臆断和情感因素等干扰，使决策分析更加准确客观。

1.3 推演性

与一般的设备技术相比，在基于雨水工情况数据信息情况下，可进行科学合理的分析和推演，保障决策者进行有效的预判。

2 冶源水库信息化应用现状与成效

2.1 自动化监测设施在水库防汛中的应用

冶源水库主、副坝测压管自建库到目前，共经历1959 年、1963 年、1965 年和1982 年四次布设。从1960 年起，随各批次的完成安装陆续投入观测，资料积累至1989 年尚较完整。后来由于工程施工及自身淤积、老化等各种原因，1989 年已停止观测。

1982 年安装的测压管共计6 排37 支，其中，主坝安设了3 排19 支，其位置分别在0+195、0+320、0+435 处，每排设置6 支，另在桩号0+320 的后坡（排水楞体外侧）增设1 管，以观测地下水位。副坝共设置了3 排18 支，其位置分别在桩号1+670、1+770 和1+870 处。其中，2011 年水库第二次除险加固工程防汛路面修复时，将副坝顶下游侧3 个测压管移除。截至目前，主副坝共有人工观测点34 个。

2019 年，冶源水库实施了大中型水库大坝安全自动化监测项目。布设了大坝渗压、位移、沉陷等自动化监测站点34 处，布设了智能渗压遥测仪，用于监测大坝渗压数据，通过太阳能供电，无线网关集中4G 传输。大坝位移监测已建了1 个基准点，5 个监测点，布设了GNSS 监测型接收机，配套天线、天线保护罩、强制对中器等设备，利用太阳能供电，良好的避雷接地等。在中心布置了大坝安全监测管理软件系统，可以监测渗压、位移、库水位等数据，初步实现了大坝的安全自动化监测。

2021 年8 月30 日，潍坊市水利局以《关于临朐县6 座水库大坝安全自动化监测系统维修改造实施方案的批复》（潍水管防函字〔2021〕148号）进行了批复，批复总投资302.089 万元。此项目为大坝表面变形自动化监测系统改造，共部署11 个监测点；安装在主坝1 个断面4 个，副坝4个，闸墩3 个，新建大坝渗压测压管井8 处。保留原有人工观测点，在人工观测点旁边新建自动化监测基础，把大坝表面变形自动化监测系统接入大坝安全监测管理软件系统，并进行了管理软件系统功能整合调试。

2.2 水文信息数据库在水库防汛中的应用

冶源水库洪水预报系统主要是通过流域内水文站及自动雨量观测站监测降雨量，预测入库洪水规模，水库水位变化等资料，为反推入库洪峰流量及水库防洪应急响应、调度提供基础资料。水库报汛方式主要是自动测报及人工电话报汛相结合。冶源水库现有两套水位观测设施：一套为人工观测水尺，位于主坝前；一套为自动化水位计，水位数据进入CTU 模块，通过无线网络将数据送入物联网云端服务器，智能手机或电脑端通过微信应用关注“水位计”公众号，进行设置连接，就可以通过水位计公众号—控制台—控制中心，实时查看水位、库容、反推入库流量等信息。

冶源水库承载着下游潍坊市的临朐县、青州市、寿光市及滨海区等4 个市（县、区）的几十个镇（街道），人口总计120 万以上，耕地5.6 万hm2；另外，还保护着胶济、益羊、青临3 条铁路和济青、荣乌、长深三条高速公路、国道309、省道223、327 等十几条公路干线以及东营至黄岛的输油管道、青州卷烟厂、潍坊纯碱厂、羊口盐长等重要设施和企业。

通过不断完善水文信息，构建水雨情测站等措施，建立网络化和数字化集合平台，提高了检索效率，为水库汛期水文数据利用打下良好基础。经过2012 年“达维”台风、2018 年“温比亚”台风、2019 年“利奇马”台风、2021 年“烟花”台风的洗礼，冶源水库的洪水预报系统及水位自动化观测设施在抗御洪水中发挥了信息化功能。

2.3 防汛视频会商系统在水库防汛中的应用

2019 年冶源水库运行维护中心在原28 个监控点的基础上，在水库周边、取水口、溢洪闸、放水洞、上游入河口、上游交通桥、水位计、主副坝前后、水质监测房等处增设摄像头44 个，建立水库应急调度中心，对冶源水库进行24 h 全方位监控，该系统与公安局110 指挥系统实现无缝隙联动，并与相关部门和街道联动，做到第一时间发现并处置。

2021 年，冶源水库运行维护中心对防汛调度系统设备进行了升级改造，此次升级改造提高了较强的动态性、交互性以及便捷性，防汛现场人员和决策人员可以通过视频进行交流和沟通，共商防汛决策，提升了防汛指挥的高效性。

3 结 语

近年来，临朐县汛期雨量充足，降雨集中，特别是2018 年的“温比亚”台风、2019 年的“利奇马”台风带来的强降雨，冶源水库水位迅速上涨，洪峰流量达到3 750 m3/s。基于自动化设施与信息化技术系统提供的数据，管理者和决策者进行了科学、合理的调度，最大限度地减少了人民群众的生命和财产安全，安全、平稳的度过汛期。2019 年9 月被中共山东省委授予“山东省抗灾救灾先进基层党组织”。

水利防汛自动化设施与信息化技术管理是时代发展的必然趋势，需要各级管理层切实提高对信息化管理的重视制度，完善水利防汛基础设施建设，壮大信息化管理团队力量，进一步提升水利防汛自动化设施与信息化管理水平，确保水库安全运行，保障下游公共设施和企事业单位及居民的生命财产安全。