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一、*水庫工程概況
*水庫工程建于1974年,1982年投入運行,是一座以防洪為主,兼灌溉、發電、養殖等綜合利用的不完全年調節中型水庫。工程主要由大壩、輸水洞、溢洪道、壩后式電站等四部分組成。大壩為粘土心墻砂殼壩,長497m,高24?郾5m,壩頂寬6?郾5m,總庫容為2850萬m3,控制流域面積為1536km2,上游河道多年平均流量3?郾0m3/s,多年平均徑流總量1?郾14億m3;輸水洞和溢洪道位于左岸,最大下泄流量為133?郾4m3/s;電站總裝機為400kW(2×*kW)。水庫運行25年來,為保證下游六縣一市、沿湟*萬人的生命財產安全,20萬畝耕地、10多個重點城鎮、廠礦企業及青藏鐵路、109國道、丹拉高速公路、蘭西拉光纜等國家重點設施的安全,發揮了極其重要的作用,同時也為緩解湟水流域用水矛盾、下游經濟社會發展、民族團結進步創建等發揮了良好的社會綜合效益。
二、大壩自動化監測系統功能介紹
*水庫于*5年結合除險加固安裝了大壩安全自動化監測系統,主要包括大壩監測的自動化,運行資料收集、整理和技術檔案管理的數字化,管理手段和管理方法的科學化。
(一)大壩自動化監測系統設置
大壩自動化監測系統由數據采集點、數據收集站、數據處理中心(主控機房)、管理分析軟件等幾部分組成,目前我們實施的主要有壩體滲流壓力、浸潤線、繞壩滲流、位移等監測項目。一是壩體位移監測。沿壩軸線設立了4個觀測斷面,形成橫7縱4共28個觀測標點,并在兩岸設了16個基點,定期進行人工水準觀測,將觀測資料錄入數據處理中心;二是壩基及壩體滲流壓力監測。沿壩軸線方向設立了橫4縱5共19個觀測孔、43個觀測點,利用埋設在壩體內的傳感器進行監測數據自動采集;三是壩肩繞滲監測。在左、右壩肩分別設立了4個和3個滲透壓力觀測點,利用埋設在壩體內的傳感器進行監測數據自動采集。所有監測數據集中到處理中心后,利用自動化管理軟件對監測數據進行長系對比分析。
(二)大壩自動化監測系統功能
一是水情工情測報功能。自動化監測系統可以及時、準確地自動測報庫水位、來水量、庫容、氣溫氣壓等重要水情數據,采集工程工作狀況監測數據,并為監測數據處理分析提供查詢、繪制圖表、打印、對比分析等服務。二是安全管理功能。系統具有嚴格的用戶管理體系和系統自檢功能,實現系統的自我維護,保證系統的正常運行。三是圖像監測功能。通過設立在壩前、壩后、溢洪道、輸水洞及管理區的4座圖像監視探頭,對地面情況可進行360o、24小時不間斷監控,并可對監控目標進行錄像和回放,拓寬了管理范圍。
三、自動化監測系統在管理工作中的作用
(一)工作效率大幅度提高
以往傳統的人工觀測方式方法以定時定點觀測為主,其不足之處在于:一是不能實施連續觀測和同時進行多項目觀測;二是受自然等因素影響大;三是遇汛期及來水異常情況加密觀測時,工作強度非常大,且效率低下,滿足不了及時、準確的監測要求;四是大壩的變形觀測以及壩基、壩體滲流壓力和繞壩滲流壓力等較復雜和重要的觀測任務,精度不高,效率低下,數據匯總、整理、分析工作量大,時間長;查詢所需數據時,需翻閱大量的資料,不僅費時費力,而且十分繁瑣。安裝大壩安全自動化監測系統后,既可對多個觀測項目實施24小時不間斷觀測,根據要求設定數據采集頻率,又可對觀測數據自動進行及時的匯總、整編、分析和存儲,大大提高了工作效率。
(二)觀測精度大幅度提高
傳統的觀測方法是通過人工目測的方式進行的,完全靠觀測員的經驗來判斷,這種方法在風大浪高、庫面結冰、雨雪天氣等狀況下,數據采集難度較大,觀測頻率也在一定程度上受到影響,且誤差較大。自動化系統中傳感器均設置在水下或壩體內,不受自然條件等外界因素限制,且精度很高。如:自計水位計埋設在水面以下,依靠水壓力完成計量工作,不受水面情況的影響,同時誤差小于或等于1cm;壩體滲流量的傳統觀測方法是通過人工觀測量水堰水尺的方法進行的,測量精度在1mm左右。通過自動化監測系統,觀測精度可達到0?郾2mm,測量精度提高了5倍;壩體滲透壓力及浸潤線的傳統觀測方法采用的是人工測繩觀測法,觀測精度為3cm,通過自動化監測系統,觀測精度可達到1cm,測量精度提高了3倍。有了氣溫氣壓監測數據,就可以分析預測未來幾天的來水量及蒸發量,等于管理者又多了一雙眼睛。高精度的觀測數據,為綜合分析水庫大壩水情工情提供了翔實的理論依據。
(三)水庫大壩的安全運行情況實時掌握
以往人工施測頻率低,項目指標少,精度低,數據整理分析過程長,難以反映大壩的實際運行狀況。由于缺少水文氣象資料及分析預測,只能十分被動地面對來水并實施調蓄,極不利于水庫安全運行。通過自動化監測系統,在幾分鐘內就可完成大壩所有監測點的數據采集、匯集、整理工作,并將整理后的結果進行定量分析,繪制監測項目數據分析圖表,真實反映出大壩的實際運行狀況,管理人員對工程的整體運行情況及水文氣象變化趨勢一目了然,水庫調度運行計劃和工程維修養護方案的制定都有了科學的依據,水庫大壩安全運行系數大幅提高。
(四)管理手段、管理方法逐漸步入科學化發展軌道
大壩自動化監測系統的建成,技術資料一次性實現數字化存儲,隨時可進行查詢、備份、傳輸、整編、繪制圖表等工作,及時對監測數據進行整理分析,為水庫調度運行與管理提供了可靠的技術支持,使及時了解和掌握真實的工程安全運行狀況得到保證,大大提高了水庫運行管理的科技含量,對*水庫傳統監測手段及管理方法而言,是一次技術革命,是一次質的飛躍。
四、今后努力的方向
(一)繼續探索水庫大壩自動化建設的新領域。*水庫自動化監測系統只是運行管理全面自動化的一個項目,在水庫管理工作中還有如閘門啟閉、遠程控制、數據傳輸、資源共享等方面的許多領域仍需繼續探索,拓展自動化管理系統的應用空間。
(二)加強技術資料檔案管理工作,盡快健全管理數據庫,完成水庫歷年來各類觀測資料的錄入工作,保證資料的完整性和連續性。
(三)建立一套適合自動化監測系統的運行管理制度,確保系統充分發揮作用及效益。
(四)不斷強化職工的學習,使管理人員能及時掌握計算機操作技術、網絡技術和信息技術等方面的新知識,掌握自動化監測系統的工作原理、維護技術,打造出一支高素質的管理隊伍。
(五)注重自動化監測系統和傳統監測方式的協調運用和相互補充,對自動化設備采集的異常數據要不斷核查、判斷和分析,并與人工觀測數據進行比對,總結工作經驗,保證監測數據的可靠性和真實性。
總之,在科學發展觀的指導下,水庫管理工作的現代化是必然趨勢,也是社會發展的必然要求,符合“加強信息化、促進科技進步和創新”的精神,它必將結束繁瑣、粗糙、落后的傳統管理模式。*水庫在自動化監測系統建設與運用上也是初步的探索,較外省市的發展還存在著很大的差距,通過我們的努力,在不久的將來,我省水利工程一定會在自動化建設上迎頭趕上,逐步實現“僅用一只鼠標”就可完成工程運行管理的絕大多數工作,以現代化的管理技術及管理手段為保障,為構建富裕文明和諧的新青海、建設社會主義新農村牧區提供優質的水事服務。