小型水库雨水情测报和大坝安全监测设施建设与运行技术指南

简述：四川葛南仪器有限公司提供完整的小型水库雨水情测报和大坝安全监测设施建设与运行技术所需的

       （1）外部沉降位移监测：外部位移GNSS、对中基座、水准标点、棱镜、觇牌、战标、静力水准仪、引张线仪等。

       （2）内部沉降位移（扰度）监测：垂线观测仪、正垂、倒垂、固定测斜仪、活动测斜仪、测斜管、沉降仪、自动化沉降仪等。

       （3）渗流监测：测压管、扬压力计、渗压计、孔隙水压力计、测压管水位计、量水堰计、量水堰板等。

       （4）库水位：压力式水位计、雷达水位计、超声波水位计

       （5）雨量计：翻斗式雨量计

       （6）水位标尺等。

摘要：

1总则

1.1为加强小型水库安全管理，提升水库雨水情测报和大坝安全监测能力，明确小型水库监测设施建设与运行基本要求，制定本指南。

1.2本指南适用于“十四五”期间总库容10万m3以上、1000万m3以下的小型水库监测设施建设与运行管理。

本指南所称监测设施包括雨水情测报、大坝安全监测、工程视频监视设施设备，以及数据采集和汇集应用的监测平台。

1.3监测设施建设目标为建设完善雨水情测报、大坝安全监测和工程视频监视设施设备，以及提供监测信息汇集应用与共享服务的监测平台。

        监测设施建设应进行方案设计，按照有关要求进行设施设备安装埋设和监测平台开发利用，并落实运行管理措施。

1.4监测设施建设按照实用可靠、统筹协调、因库制宜、信息共享原则，采取新建、改建、扩建方式，综合考虑工程规模、坝型特点、坝高坝长、下游影响和通信条件等工程实际，协调衔接现有设施设备，避免重复建设。

1.5监测项目主要包括降水量、库水位、渗流量、渗流压力及视频图像等，其他监测项目根据需要设置。

       降水量、库水位、渗流量、渗流压力和视频图像应实现自动采集和报送，因特殊原因不能自动采集报送的监测项目应落实人工采集和报送。

1.6监测仪器设备应选用技术成熟、稳定可靠、实用耐久的产品，并与供电和通信条件相衔接。

      雨水情测报和大坝安全监测信息应具备一站多发功能，现场监测信息能够向相关监测平台发送，测点编码应符合水利对象编码要求。

1.7监测设施项目验收参照《水文自动测报系统技术规范》（SL 61）、《大坝安全监测系统验收规范》（GB/T 22385）、《水利视频监控系统技术规范》（SL 515）等。

1.8本指南为监测设施建设与运行基本要求，有条件地区可结合实际探索采用新型有效技术，与水利信息化业务融合。

      “十四五”期间监测设施建设及建后运行管理应符合本指南，有关技术要求参照相关国家标准和行业标准。

2雨水情测报

2.1降水量监测

2.1.1小型水库应开展降水量监测，至少设置1个降水量监测点或采用临近可获得的雨量站信息。对流域面积超过20km2的可增加监测点，增加的监测点设置位置应具有流域代表性。

2.1.2降水量监测点应设置在平坦、空旷处，一般设置在坝上，避免地形、树木和建筑物的遮蔽影响或风力干扰。

2.1.3降水量监测宜采用遥测雨量计、自计雨量计等仪器设备。

2.1.4雨量计分辨力≤0.5mm，仪器分辨力选择应结合当地降水特点和面雨量计算精度要求。

2.1.5雨量计安装与降水量观测参照《降水量观测规范》（SL 21）。

2.2库水位监测

2.2.1小型水库应开展库水位监测，设置1个自动监测点和1个（套）人工观测水尺，满足自动测报、人工观测和校验要求。

2.2.2库水位监测方式应根据场地条件确定，监测范围应涵盖死水位到坝顶的水位变化区，一般要求如下：

1. 自动监测可采用浮子式、雷达式、压力式等水位计，具备水位井设置条件的首选浮子式水位计；

2. 水尺可采用直立式、矮桩式或斜坡式，对有直立面安装条件的应设置直立式水尺。

2.2.3库水位监测点应设置在水面平稳处，一般设置在上游坝面、稳固岸坡或其他永久建筑物上，避免泄流、风浪或淤积等干扰，便于安装、观测和维护。

2.2.4水位计分辨力≤1cm。

2.2.5库水位监测应符合《水位观测标准》（GB/T 50138）。

3大坝安全监测

3.1 小型水库应开展大坝渗流量和渗流压力监测，根据需要开展大坝表面变形、岸坡稳定、接缝裂缝等变形监测。

3.2 存在渗漏明流的大坝应设置渗流量监测点，监测点设置一般要求如下：

1. 小（1）型水库设置1个监测点，有分区监测需求的根据需要增加监测点；

2. 小（2）型水库坝高15m以上的设置1个监测点，坝高15m以下影响较大的根据需要设置监测点。

3.3 渗流量一般采用量水堰计监测，量水堰型式根据渗流量大小和汇集排水条件确定。

3.4 渗流压力监测横断面根据工程规模、坝型坝高、下游影响等情况设置，一般要求如下：

1. 小（1）型水库大坝应设置1~2个监测横断面，一般设置在最大坝高和渗流隐患坝段，对坝长超过500m的根据需要增加监测断面；

2. 小（2）型水库坝高15m以上的应设置1个监测横断面，坝高15m以下影响较大的根据需要设置监测断面。

3.5 渗流压力监测点设置一般要求如下：

1. 每个监测横断面一般设置2~3个监测点；

2. 土石坝中均质坝、心墙坝、斜墙坝监测点一般设置在坝顶下游侧或心（斜）墙下游侧、坝脚或排水体前缘，必要时在下游坝坡增设1个监测点；

3. 混凝土坝及砌石坝根据廊道、帷幕和渗流情况设置扬压力监测点；

4. 面板堆石坝如需设置应根据情况确定；

5. 下游水位或近坝地下水位监测点根据需要设置。

3.6 存在明显绕坝渗漏的，根据需要设置绕坝渗流量或渗流压力监测点。

3.7 渗流压力宜采用在测压管中安装渗压计的方式进行监测。

3.8 对坝高超过30米或下游影响较大的土石坝，或坝高超过50米或下游影响大的混凝土坝、砌石坝，应设置表面变形监测设施。其他小型水库，根据规范要求，结合本地实际，积极推进落实大坝变形监测设施设置。

土石坝以表面垂直位移监测为主，混凝土坝、砌石坝以表面水平位移监测为主。宜在坝顶下游侧设置一个变形监测纵断面，对土石坝必要时可增设一个监测横断面。

3.9 监测仪器安装前应进行检验测试，并符合《大坝安全监测仪器检验测试规程》（SL 530）；安装埋设应符合《大坝安全监测仪器安装标准》（SL 531），做好测点标识、安装位置、仪器参数、初始读数等记录，及时填写考证表。

4工程视频监视

4.1设置要求

4.1.1具有有线互联网或移动互联网等通信条件的小型水库，应设置视频监视设备，采用网络摄像机进行视频图像采集传输，对大坝、溢洪道等现场情况进行现地监视和远程监视。其他情况根据需要设置。

4.1.2远程监视应具备视频实时查看和图片定时推送功能。视频图像宜通过现地设备或监测平台融合降水量、库水位、渗流量、渗流压力等信息。

4.1.3视频监视点设置数量一般要求如下：

1. 小（1）型水库设置2~3个视频监视点；

2. 小（2）型水库设置1~2个视频监视点；

3. 坝长500m以上的根据需要增加视频监视点。

4.1.4视频监视点设置位置宜在大坝、溢洪道等部位，重点监视大坝全貌，兼顾水尺、坝前水面、溢洪道进出口、坝体渗漏部位等。

4.2设备选型及配置

4.2.1视频监视设备根据供电方式和监视需求可选择球机或枪机，摄像机应具备夜视功能且视距不小于50m。

4.2.2视频监视设备应具备自动连续循环存储功能，视频图像存储时间不少于15天。

4.2.3根据需要，视频监视设备可与语音广播实现联动报警。

4.2.4视频监视设备应符合《水利视频监控系统技术规范》（SL 515）、《公共安全视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求》（GB/T 28181）。

5采集通信和供电防雷

5.1雨水情遥测终端RTU、大坝安全监测数据采集装置MCU、网络视频录像机NVR或其他一体化采集设备，应与监测设备选型匹配兼容。

5.2数据通信优先采用有线互联网、移动互联网、北斗卫星或NB-IoT等公共通信资源，通信规则应符合《水利数据交换规约》（SL/T 783）、《水文监测数据通信规约》（SL 651）等。公共通信未覆盖的，可采用超短波或人工报送等方式。

5.3供电方式根据监测设备类型和现场供电条件选择，一般选用市电或太阳能供电。太阳能功率及蓄电池容量应保证连续7天以上阴雨天气正常工作。

5.4监测设备应采用避雷器、避雷针、防雷接地等措施进行防雷保护。

6监测平台

6.1监测平台建设由省级水行政主管部门统一规划、分级落实，实现数据采集管理、汇集应用和信息共享。省级水行政主管部门应组织建立省级监测平台，用于监测信息汇集和应用；结合实际情况，可建立市县级监测平台，用于监测信息采集和管理。

6.2水库雨水情测报、大坝安全监测和工程视频监视信息可由市县级平台传输至省级监测平台，也可直接传输至省级监测平台。

6.3省级监测平台需要汇集的监测信息内容，由省级水行政主管部门确定，并能够与水利相关业务系统实现信息共享。

6.4市县级监测平台一般具有如下功能：

1.数据采集与存储——采集水库监测数据，存储至监测信息数据库；

2.数据处理与管理——监测物理量换算处理，数据增加、删除、修改管理；

3.数据推送——将采集存储的数据按协议和频次要求推送至省级监测平台和相关业务平台。

6.5省级监测平台一般具有如下功能：

1.平台管理——进行用户认证、权限管理，实现相关水行政主管部门、水库管理业务单位等用户分级分类管理；

2.数据汇集与存储——汇集市县级监测平台信息或水库监测数据，存储至监测信息数据库；

3.数据查询与管理——监测信息查询，数据增加、删除、修改管理，建立监测台账；

4.数据统计与分析——特征值统计、图形绘制、报表制作、数据异常提醒；

5.数据共享——按相关业务平台要求提供信息共享服务。

6.6监测平台数据库用于存储管理降水量、库水位、渗流量、渗流压力、视频图像等监测数据，以及水库大坝基础信息、监测设施考证信息、巡视检查信息等。

数据库开发应符合《水利信息数据库表结构及标识符编制规范》（SL 478）、《实时雨水情数据库表结构与标识符标准》（SL 323）、《水利工程建设与管理数据库表结构与标识符标准》（SL 700）、《水利对象分类与编码总则》（SL/T 213）等，并满足相关业务平台间数据交换、共享要求。

6.7监测平台软硬件条件包括应用软件、第三方服务及硬件设备等。

6.8监测平台应采用安全可靠、技术成熟的数据库管理系统进行数据存储管理，采取安全认证、信道加密、加密存储、数据备份等安全措施，加强预警通报和防护处置，保障网络安全和信息安全。

7运行维护

7.1水库主管部门和管理单位（产权所有者）应建立监测设施运行维护制度，规范监测报送、检查维护、定期校验、资料整编、数据分析、成果存档等要求，利用监测信息掌握工程安全状况和存在问题，指导大坝安全运行。

监测设施运行维护应纳入水库日常维修养护范围，鼓励采用政府集中购买服务方式开展小型水库监测设施运行维护。

7.2降水量、库水位自动测报频次应按照有关规范要求设置；当出现强降水、库水位明显变化，或遭遇大洪水、强地震、工程异常等特殊情况时，增加测报频次，满足雨水情预测预报需求。

7.3渗流量、渗流压力监测频次自动采集原则上不少于每日1次，人工监测频次原则上不少于每周1次。初蓄期或遭遇大洪水、强地震、工程异常等特殊情况时，增加监测频次。

7.4对监测中发现的数据异常应及时进行补测和比测，对反映的工程异常应加强分析和研判。

7.5监测设施设备应开展检查维护和定期校验，发现问题及时处理，并建立运维台账。检查维护至少每年汛前开展1次；校验至少每年开展1次，具体根据实际情况确定。

7.6监测平台应当落实运行管理单位和维护人员，建立平台运行、硬件维护、软件保障、系统安全等制度，落实故障处理、漏洞修复、运行保障等工作。