现代科技在水库安全运行中的运用论文_甘世宁,,

现代科技在水库安全运行中的运用论文_甘世宁,,

摘要:随着我国经济的不断发展,相关部门开始对水利工程发展提高了重视程度。水利工程事业蓬勃发展,在满足了人们生产生活需要的同时,也创造了巨大的经济社会效益。水库工程在使用过程中,会受到风吹雨打,产生很多安全隐患,进而导致运行状态发生改变,再加上其本身体积十分庞大,安全问题渐变性和隐蔽性较强,不能在第一时间内发觉,只能随着时间的流逝显露逐步显示。因此,相关部门需要对水库进行监测操作,确保水库能够得到长久使用。在水库日常监测环节之中,人们需要合理运用现代科技,从而有效的针对水库安全运行加以监测,加强水库综合管理信息化。

关键词:水库运行;安全监测;综合信息化系统

引言

我国的水库大多都建设于20世纪50、60年代,由于使用年限较长,水库大坝往往出现老化现象。倘若没有做好相应的安全管理工作,没有对其采取加固措施,就会增大水库使用的危险性,严重时还会造成大量的人员伤亡。因此,加强水库运行安全管理对于保障水库的顺利运转具有重要的意义与作用。

随着现代化科技的不断发展,各种信息化技术逐渐运用在水库管理中,本文在分析当前水库安全运行存在问题的基础上,结合某水库实际情况,探讨其安全运行信息化系统的开发应用。

1水库运行管理主要内容

现阶段水利工程运行管理主要涵盖水利工程管理制度建设、运行管理水平的提升、运行管理模式的构建等几个方面的内容。具体来看,水利工程管理部门在运行管理环节,要立足于实际,明确水利工程运行管理的基本目标,在此基础上,编制现代的水利工程管理方案,形成完备的管理制度,确保水利工程日常管理、水资源保护、防洪减灾等工作的顺利开展。运行管理水平的提升,要求管理部门能够建立起高效的互联互通机制,各个部门能够在相关管理目标的指导下,依据水利工程管理的规章制度,明确水利工程运行管理的薄弱环节以及存在的问题,在此基础上,借助于合理的管理手段,进行应对处理。

2水库安全运行中存在的问题

2.1水库管理制度不健全

较为健全的管理制度,可为水库管理工作的展开提供重要的制度保障。但是,我国目前水库管理制度还不健全,虽然也对其进行了多次的改革与修订但是依旧存在改革不彻底的现象,相应的管理工作也无法落实到实处。此外,由于缺乏经费的支持,导致无法引进高质量的管理人员,以此也就造成管理人员的整体素质较低,还无法满足水库管理需求。

2.2水库设施落后

在20世纪中期,我国都开始了水库的修建,但是由于当时设备技术较为落后,水库所具备的功能也较为落后。随着水库使用时间的不断增长,其相应的设施也出现老化以及损坏的现象,倘若没有对相应的设备设施进行及时的更换,不仅会影响水库的防汛功能,而且还会增大水库大坝使用的危险性。此外,有些小型水库的防汛道路为乡村道路,不仅给人们正常出现带来了不便,而且还不利于防汛工作的顺利展开,因此也就无法发挥出水库大坝修建的应用价值。

3工程概况

某水库始建于1958年,1960年6月建成蓄水,承担着保障当地灌区1.8万亩耕地的灌溉和20多万城镇居民生活生产用水及向下游生态输水的任务。设计库容1360万m3,是一座以供水为主,兼防洪、灌溉、生态补水等综合效益的中型多年水库。

4水库安全运行信息化系统构建

水库控制区部署大坝安全监测系统、水情测报系统、闸门监控系统、大坝安全评价与预警系统;水库管理区部署综合展示系统、OA系统、大坝智能巡检系统、视频监视系统。

4.1通信网络设计

根据该水库运行管理模式,将水库信息化系统按“横向分区,纵向分层”的原则进行网络架构的部署。

(1)横向分区。系统涉及的业务应用包括综合监控、工程管理、综合会商、办公自动化系统等各个方面,为了保障信息安全,在横向结构上分为生产管理区(控制区)、办公信息区(管理区)和外网。在控制区控制区通过设置VLAN,用于支撑闸门监控、水情监测、工程安全监测等不同业务;管理区支撑调度中心、水库控制中心和各现地测控站点的视频图像监视、安全分析评估、工程管理、办公自动化业务和对外信息发布的门户。

(2)纵向分层。考虑到调度中心、水库控制中心综合监控、安全分析评估、工程管理、调度运行等方面各自不同的应用需求,系统在纵向结构上分为3层。

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第一层为调度中心层,部署有一体化管控系统客户端、会商决策、办公自动化等设备;业务上以调度指挥决策为主,实现工程运行管理数据的全程监视和调度决策指令的下发。

第二层为水库控制中心层,布设闸门监控、水情监测、工程安全监测、视频监视等监控操作、安全分析评估、工程管理、会商决策、办公自动化等功能;业务上以运行管理、执行调度指令、实现工程运行管理的全过程监视和运行操作为主。

第三层为现地层,布设闸门现地监控、水情监测、工程安全监测、视频监视等现地自动化设备。

4.2大坝安全监测系统设计

水库大坝主坝是变形监测的重点,鉴于副坝坝高较小,不设水平位移监测项目。

(1)主坝变形监测

在坝址区设置2个变形监测基点(基准站),在大坝两端近坝端1338m高程较高山体上各设置1个基点站,每个测点采用莱卡GPS进行数据采集,接收机与监控主机间的通信采用光纤通信,各GPS接收机通过光纤收发器组成以太网与监控主机进行数据通信。

(2)大坝渗流监测

与变形监测相对应,在主坝0+470,0+650和0+895桩号设3个渗流监测横断面,每个断面设3条监测垂线:第一、二、三条垂线钻孔至基岩,各埋设1支渗压计,监测砂砾石坝壳体内的浸润线。

(3)坝端绕渗及防渗墙防渗

监测为监测主坝绕渗情况及渗漏坝段防渗墙防渗效果,在主坝下游坝肩0+130,0+200,0+240,0+950,0+995处各布置1个钻孔,安装1支渗压计,安装于建基面以下。

(4)副坝渗流监测

2号副坝坝高仅4.5m,正常蓄水位下的挡水坝高不足2m,不设渗流监测设施,但应注重人工巡视检查。

1号副坝在0+248桩号设一个监测横断面,布置3条监测垂线,监测目的及仪器安装层位与主坝相同。

4.3水情测报系统设计

水库水情自动测预报系统的建设内容包括:对6个测站、中心站进行改造;增设水库气象观测项目;建设溢洪道泄洪流量自动化监测系统;建立水库入库流量项目监测系统;建立水库综合工业取水口流量监测系统。

4.4闸门监控系统设计

水库闸门监控系统由中心控制站、现地工作站组成。中心控制站位于水库管理所。现地工作站有2个,分别位于2号溢洪道闸门控制室、输水洞进口闸门控制室,其中输水洞进口现地工作站中包括两套现地控制设备。闸位测站有5个,分别位于各闸门启闭机旁。

4.5视频监视系统设计

视频监视系统的监视部位包括水管所、主坝、输水洞、水电站、1号副坝、1号溢洪道、2号溢洪道等。系统共安装摄像机17台。

4.6水库综合管控平台设计

水库综合管控平台包括数据资源平台、基础支撑平台、基础应用平台3部分。系统建设采用水库综合管控平台化的设计思路,综合集成现有各类信息化系统,打通这些信息孤岛,建立统一的数据中心和一体化应用系统,并提供统一的访问机制,实现不同权限用户的数据访问和业务应用,达到信息资源共享和业务协同的目标。

5结束语

水库安全运行信息化系统是保障水库安全运行的有效手段,加强对水库安全巡查工作的重视,通过现代化技术手段实现实时性的监督管理,进行水库安全运行实时监管,其运行稳定,操作简单便捷,可以及时发现水库存在的诸多安全隐患问题,进而合理的预防各种安全事故隐患。

参考文献

[1] 杜杉.刍议水库工程管理信息化建设及应用[J].中国标准化,2019(10)

[2] 许吉家.水库大坝安全管理中存在的问题与对策[J].农业科技与信息,2017(21)

[3] 宋冰.水库大坝安全监测信息化系统建设与实践[J].信息与电脑,2018(07)

[4] 何锐.水库自动化监测与安全预警信息化系统的设计和实现[J].企业科技与发 展,2016(03)

论文作者:甘世宁,,

论文发表刊物:《城镇建设》2020年2月5期

论文发表时间:2020/4/30

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