水庫大壩作為國家重要的水利基礎(chǔ)設(shè)施，其安全運(yùn)行直接關(guān)系到人民生命財(cái)產(chǎn)安全和區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展。司南導(dǎo)航多年來致力于水利安全監(jiān)測的產(chǎn)品研發(fā)，可提供全方位一體化的水利監(jiān)測解決方案，包含安全監(jiān)測、雨水情測報(bào)、視頻監(jiān)控、人工監(jiān)測四大板塊，適用于大型水利水電大壩、中小型水庫的安全監(jiān)測與雨水情測報(bào)等場景，助力水庫大壩安全實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、智慧化和精細(xì)化管理。本文通過四個(gè)典型的水庫大壩自動化監(jiān)測案例，旨在展示如何根據(jù)不同水庫大壩的地理環(huán)境、地質(zhì)條件及核心風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，量身定制監(jiān)測方案，構(gòu)建“全域感知、數(shù)據(jù)聯(lián)動、智能預(yù)警”的安全防線。

一、福建龍巖某水庫大壩自動化監(jiān)測

項(xiàng)目概況

福建某水庫位于龍巖中心城區(qū)上游，壩址以上集雨面積為43.6k㎡，是全國防洪重點(diǎn)中型水庫，承擔(dān)著防洪、灌溉、生態(tài)環(huán)境用水和預(yù)留工業(yè)用水等功能。壩體長期受水流沖刷、地質(zhì)沉降等因素影響，存在結(jié)構(gòu)變形風(fēng)險(xiǎn)。為保障大壩運(yùn)行安全，司南導(dǎo)航部署自動化監(jiān)測系統(tǒng)，對壩體表面位移、內(nèi)部變形、水位、雨量等進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測，為水利管理部門提供精準(zhǔn)數(shù)據(jù)支撐，有效防范壩體失穩(wěn)等安全隱患。

監(jiān)測布設(shè)

司南導(dǎo)航水利監(jiān)測解決方案，以北斗高精度定位技術(shù)為核心，結(jié)合全站儀、雷達(dá)水位計(jì)、雨量計(jì)、滲壓計(jì)等設(shè)備，構(gòu)建全方位、多層次的綜合監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，實(shí)時(shí)捕捉降水量變化、毫米級感知水庫大壩形變等各項(xiàng)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)滲流量、滲流壓力、表面位移等要素的快速準(zhǔn)確測量。GNSS 監(jiān)測設(shè)備布設(shè)于壩頂及壩肩關(guān)鍵點(diǎn)位，實(shí)時(shí)捕捉壩體表面微小變形趨勢，實(shí)現(xiàn)毫米級精度的動態(tài)監(jiān)控；雷達(dá)水位計(jì)采用非接觸式測量技術(shù)，不受水面漂浮物影響，實(shí)時(shí)采集水庫水位數(shù)據(jù)，動態(tài)追蹤水位漲落情況；雨量計(jì)定點(diǎn)布設(shè)于大壩周邊區(qū)域，實(shí)時(shí)追蹤降雨強(qiáng)度與累積雨量，精準(zhǔn)分析降雨對壩體穩(wěn)定性的影響。

監(jiān)測成果

結(jié)果表明，應(yīng)用司南導(dǎo)航水庫大壩自動化監(jiān)測系統(tǒng)完全能夠滿足工程建設(shè)的精度要求，能夠以可靠、真實(shí)的數(shù)據(jù)為大壩安全提供穩(wěn)定的技術(shù)支撐。

監(jiān)測點(diǎn)位移變化趨勢圖

二、云南某水庫大壩自動化監(jiān)測

項(xiàng)目概況

該項(xiàng)目位于云南某縣境內(nèi)，包含8座水庫，關(guān)系到該縣多個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)數(shù)萬人口的飲水與生產(chǎn)問題。水庫原有監(jiān)測設(shè)施均為人工觀測，無法實(shí)時(shí)掌握大壩安全形態(tài)變化，因此建立和升級大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)十分重要。

監(jiān)測布設(shè)

項(xiàng)目建設(shè)完成了8座水庫包括GNSS監(jiān)測、雨量監(jiān)測、庫水位、視頻監(jiān)測等要素在內(nèi)的小型水庫雨水情遙測站網(wǎng)以及包括滲流量、滲流壓力等大壩安全監(jiān)測站網(wǎng)，構(gòu)建了集數(shù)據(jù)傳輸、信息共享、數(shù)據(jù)儲存于一體的監(jiān)測網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了小型水庫智能化預(yù)測預(yù)警，有效地降低了小型水庫的潰壩風(fēng)險(xiǎn)。

監(jiān)測成果

所有監(jiān)測數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸至司南導(dǎo)航自主研發(fā)的軟件平臺，該平臺提供直觀的數(shù)據(jù)可視化展示，支持彈窗、短信、郵件等多方式閾值預(yù)警，并具備遠(yuǎn)程設(shè)備管理功能，工程師在指揮中心即可掌握系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)。

三、陜西某水電站大壩自動化監(jiān)測

項(xiàng)目概況

陜西省某水電站為嘉陵江3個(gè)梯級電站開發(fā)的一級電站，嘉陵江上游干流洪水由暴雨形成，洪水特點(diǎn)是漲水快、退水慢、峰高量大，年最大流量在5～10月都有發(fā)生，大洪水多發(fā)生在6月下旬～9月，年最大流量發(fā)生在7月和9月的居多。

項(xiàng)目痛點(diǎn)

項(xiàng)目水電站缺乏成熟完善的大壩安全監(jiān)測設(shè)施，使得水庫管理部門無法及時(shí)、準(zhǔn)確地了解水庫大壩的運(yùn)行狀況，大壩安全難以得到有效保障。

解決方案

司南導(dǎo)航將北斗高精度定位、傳感器、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等技術(shù)與水電站大壩實(shí)際情況相結(jié)合，開發(fā)了專用于水電站大壩的一套智能化、信息化的在線監(jiān)測系統(tǒng)，適用于各類水利大壩安全監(jiān)測的需求。

監(jiān)測布設(shè)

項(xiàng)目建設(shè)完成了包含GNSS表面位移計(jì)、滲壓計(jì)、滑坡體安全監(jiān)測系統(tǒng)軟件在內(nèi)的大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對大壩變形、滲流滲壓、滲流量、滑坡體等指標(biāo)的監(jiān)測；建設(shè)大壩安全數(shù)字化監(jiān)管平臺，提高水庫大壩安全管理水平，保障水庫大壩安全運(yùn)行。

監(jiān)測成果

GNSS位移監(jiān)測站通過A300 GNSS接收機(jī)對壩體位移做出毫米級別的監(jiān)測及預(yù)警分析，滲壓監(jiān)測站對壩體實(shí)時(shí)滲壓數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控，滲流監(jiān)測對滲流壓力、滲流量進(jìn)行觀測，結(jié)合內(nèi)部監(jiān)測、水力學(xué)監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測，可以對水庫大壩沉降、傾斜、滑動和裂縫等運(yùn)行情況進(jìn)行綜合分析。

四、東南亞某水庫大壩自動化監(jiān)測

項(xiàng)目概況

某水電站地處復(fù)雜地質(zhì)區(qū)域，承擔(dān)著區(qū)域防洪、灌溉及民生供水等核心功能，長期面臨壩體變形、滲流異常及壩基承壓不穩(wěn)的多重挑戰(zhàn)。項(xiàng)目采用司南導(dǎo)航自主研發(fā)的M300 Pro和A300兩款GNSS接收機(jī)，實(shí)現(xiàn)了持續(xù)毫米級位移監(jiān)測能力。

監(jiān)測布設(shè)

司南導(dǎo)航的解決方案以GNSS技術(shù)為核心，具備毫米級監(jiān)測精度和同步數(shù)據(jù)分析能力。系統(tǒng)核心設(shè)備A300 普適型GNSS接收機(jī)采用一體化設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)緊湊，安裝便捷，有效降低現(xiàn)場施工難度。整套系統(tǒng)設(shè)計(jì)堅(jiān)固耐用，配備市電供電與保護(hù)管線、光纖與無線網(wǎng)橋混合組網(wǎng)的多重通信保障，以及完善的多級防雷保護(hù)，確保在惡劣環(huán)境下穩(wěn)定運(yùn)行。

系統(tǒng)采用M300 Pro 基準(zhǔn)站接收機(jī)作為數(shù)據(jù)處理中樞，該設(shè)備采用堅(jiān)固鋁合金外殼，配備長效備用電源，支持多種傳輸協(xié)議，確保數(shù)據(jù)鏈路的持續(xù)穩(wěn)定。

結(jié)語

以上案例是司南導(dǎo)航近年在水庫大壩安全監(jiān)測領(lǐng)域的成功實(shí)踐。司南導(dǎo)航團(tuán)隊(duì)?wèi){借豐富的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)、優(yōu)質(zhì)的專業(yè)技術(shù)，保質(zhì)保量完成了各項(xiàng)工作挑戰(zhàn)。

面向國家加快中小型水庫雨水情及大壩安全監(jiān)測建設(shè)工作要求，司南導(dǎo)航水庫大壩安全監(jiān)測系列產(chǎn)品已在湖南、廣西、云南、陜西等全國各地成功應(yīng)用，為中小型水庫安全監(jiān)測能力提升工作提供成熟高效的技術(shù)保障。公司將持續(xù)深耕形變監(jiān)測相關(guān)技術(shù)，以科技創(chuàng)新助力實(shí)現(xiàn)我國中小水庫安全監(jiān)測能力的穩(wěn)步提升，為水利安全保駕護(hù)航！