一、背景概述

　　崂山水库位于青岛市城阳区境内，总库容5955万立方米，是青岛重要的水源地之一，担负着城市供水和防汛两大工作任务。

　　水库下游有着城区村庄以及青岛重要的陆地交通枢纽和厂站等，做好崂山水库管理工作，不仅关系到青岛市的城市供水，更关系到大坝下游的人民生命和国家财产安全。

　　基于以上背景，公司以《山东省大中型水库工程标准化管理手册编制指南》为建设依据，拟建设崂山水库标准化运维平台，构建崂山水库标准化管理体系。

　　二、建设内容

　　项目建设内容主要包括构建崂山水库孪生模型、构建水库自动化全面感知体系、构建“预警、预演、预报、预案”的洪水预报体系、构建水库全业务标准化管理平台。

　　构建崂山水库孪生模型

　　系统基于GIS地理信息使用高分卫星遥感技术，构建完整的以水库为中心的自然环境信息，以精确的三维模型全方位还原水库地势地貌，提供图层工具和空间服务等功能，实现三维可视化崂山水库孪生模型。

　　构建水库自动化全面感知体系

　　通过先进的传感设备和物联网技术，构建包含大坝变形、降水量、水质、水位、库容、视频安防、闸门、配电系统等信息的自动化信息采集体系，提高水库的雨情水情汛情工情的监测能力。

　　构建“预警、预演、预报、预案”的洪水预报体系

　　通过具体研究入库河流的洪水特点以及河床变化规律，综合水文学、水力学、河流动力学等相结合的技术方法，建立符合当地实际情况的洪水预报经验模型和数学预报模型,为相关部门防洪减灾调度提供决策依据。

　　构建水库全业务标准化管理平台

　　运用大数据、物联网、移动互联等技术，深化水库业务流程标准化改造和管理模式创新，构建覆盖工程概况、水库保护范围、运行调度、安全监测、巡视养护、安全责任管理、档案管理等水库全业务的标准化管理平台。

　　三、重点功能

　　大坝安全监测

　　项目在水库的原有监测点位分别安装了9套GNSS位移传感器和31套振弦式渗压设备，提供在线自动监测功能。除自动化监测外，还实现了人工测量的监测数据统一收集管理，节省人力成本的同时也提供了有效的分析依据。

　　防洪调度

　　防洪调度为核心功能之一，防洪调度模块主要包括洪水预警、洪水预报、洪水预演和洪水预案四个功能，构建了崂山水库的“四预”防洪体系。

　　洪水预警，在汛期时，系统实时按照水库的防汛调度图，对水库的雨前水位和日降雨量进行计算，当出现极端天气预警、中小洪水预警、较大洪水预警和超大洪水预警时，添加预警联系人，在汛期时提醒预警人，自动分发预警短信通知信息。

　　洪水预报，基于前期影响雨量、降水量以及径流的关系图，实现对未来24小时实时的水位预测。为防汛调度工作提供重要数据支撑，为泄洪调度提供科学的数据依据，从而提前做出防汛决策。在满足防汛安全的要求下保障水库的库容储备。

　　洪水预演，以水利勘察设计院提供的数据为基础，以特大暴雨为假设条件，对水库及其上下游区域的洪水推进情况，开展动态模拟演示，覆盖村庄及街道范围。

　　洪水预案，根据实况天气数据及水库库容数据，以洪水动态模拟为参考，依据水库的防汛经验，根据水库库容对照表，实现了在线泄洪计算公式，自动计算闸门开启度、预计泄流量和水位高程。

　　实时防汛调度

　　实时防汛调度作为本系统的防汛调度中心，展示当前降雨量、天气预报、水位库容、台风云图，视频监控、防洪调度图等信息、并且能够结合人工记录方式，完成防汛调度的全过程记录，为防汛调度提供数字依据。

　　范围确权

　　通过地理信息系统(GIS)显示水库管理和保护范围，通过地图和列表显示确权范围的界碑点位、界桩数量及埋设坐标，附勘测点位坐标图和界桩照片。

　　移动互联APP应用

　　通过移动端查看水库的降水量、天气预报、台风云图和安防监控视频信息，方便管理人员和防汛人员随时随地掌握汛情信息，构建水库运行业务协同的移动互联工作台。

　　四、案例总结

　　崂山水库标准化运维平台的建设实现了崂山水库的数字孪生，并结合崂山水库现状，充分融合建筑信息模型和地理信息系统，利用物联网、自动监测等技术提升了水库感知、传输、应用网络化和智能化的管理能力，实现了感知体系和水库安全管理的数字化、标准化和智慧化，保障了水库安全稳定运行。