江西省新余市的鵠山水庫,1972年建成,總庫容1203.3萬方,為中型水庫工程規(guī)模。經(jīng)江西省水利科學研究院鑒定,鵠山水庫安全類別為三類壩,需要進行除險加固。為此,2022年,列入江西省25座中型水庫重點除險加固工程之一的鵠山水庫啟動了除險加固工程項目。項目需要建立大壩安全監(jiān)測系統(tǒng),以筑牢水庫安全防線。此次項目的設備供應及施工全部由中海達承建。
建成以來,鵠山水庫沒有形成成熟的水庫信息化管理體系,大壩安全監(jiān)測設施和水文觀測設施也存在缺失,使得水庫管理部門無法及時、準確地了解水庫大壩的運行狀況,大壩安全難以得到有效保障。
中海達水庫大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)依托北斗高精度定位、物聯(lián)感知等技術,通過實時獲取大壩的形變,滲流,上下游水位、降雨量、溫度等環(huán)境量的變化信息,計算分析大壩的整體穩(wěn)定性狀況,以實時掌控大壩安全狀況,在為大壩安全運行管理提供科學的數(shù)據(jù)支撐的同時,幫助水庫建立智能安全評價、實時監(jiān)測預警、預警預案的實時聯(lián)動、無人智能化管理體系,全面提升水庫信息化管理水平。
▲中海達水庫大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)總體架構圖
1.變形建設
在大壩坡體上布設GNSS自動化監(jiān)測站及人工位移監(jiān)測點,用于大壩表面位移的監(jiān)測。
▲GNSS測站、位移標點、工作基點、水準點安裝
2.滲流監(jiān)測
在大壩下游集滲溝處設置量水堰測點,進行自動化滲流量監(jiān)測,并增設壩體滲流及壩基滲流監(jiān)測設施,實時掌握壩體內(nèi)部浸潤線情況。
▲氣壓計、雷達水位計、雨量計安裝安裝
4.預警設備
在水庫大壩兩側安裝預警廣播,用于及時發(fā)布預警預報。
▲預警設備
5.數(shù)據(jù)管理平臺
平臺建設包括數(shù)據(jù)采集軟件、區(qū)域綜合管理展示、水庫管理、移動APP、智能巡檢、數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)6個子系統(tǒng)。
▲部分數(shù)據(jù)管理平臺界面展示
建成后的鵠山水庫大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)由3套GNSS基準站,12套監(jiān)測壩體位移的GNSS測站、1套監(jiān)測水域降雨量的雨量計、1套監(jiān)測水庫庫水位的雷達水位計和1套投入式水位計、1套監(jiān)測現(xiàn)場環(huán)境大氣壓的氣壓計和2套干濕溫度計,以及18套監(jiān)測壩體浸潤線的滲壓計和2套監(jiān)測壩體滲流量的量水堰計組成。鵠山水庫大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測的數(shù)據(jù)經(jīng)過云解算,通過數(shù)據(jù)曲線圖、柱狀圖、列表等方式,將大壩運行狀況直觀的展示在數(shù)據(jù)管理平臺上,方便水庫有關負責人實時了解大壩運行狀況。一旦監(jiān)測數(shù)據(jù)超過預設告警閥值時,平臺會第一時間向鵠山水庫有關負責人發(fā)出短信預警信息。
▲GNSS測站
基于中海達水庫大壩安全監(jiān)測系統(tǒng),鵠山水庫做到了水庫的表面形變、滲流滲壓、庫水位、降水量等監(jiān)測數(shù)據(jù)進行實時采集、存儲、分析和上報,實現(xiàn)了水庫安全隱患及時發(fā)現(xiàn)、及時處理、及時消除,為鵠山水庫的安全運行提供了準確、及時的數(shù)據(jù)支撐。
同時,中海達水庫大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)全面支撐了鵠山水庫標準化管理信息系統(tǒng)的高效穩(wěn)定運行,幫助鵠山水庫實現(xiàn)了管理的科學化、規(guī)范化和信息化,保障了鵠山水庫充分發(fā)揮水利設施工程效益,為區(qū)域經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展提供助力。