智慧水利 小型水库雨水情监测及大坝安全监测解决方案 管理手段落后 • 水库管理方式传统，管理责任不明确 • 运行管理不规范，管理机构不健全、管理人员不 足 • 管理水平低，管理经费短缺导致维修养护不到位 • 安全鉴定不及时等 信息化基础薄弱 • 没有信息平台支撑 • 大部分小水库还没有雨量水位自动监测系 统 • 雨水情数据基本都是由人工报送 • 大坝安全监测较少 大坝安全监测较少 预报预警困难 • 雨水情数据积累少，水库雨水情精准化预 报 难 • 水库位置偏远，基本无人值守，预警发布 手 段和措施不足 存在安全隐患 • 建设年代较早，技术标准要求不高，存在安 全 隐患 2 、现状与问 题 是落实水利部关于水库管理相关政策的重要举措 2021 年 3 月 1 日，水利部召开水旱灾害防御工作视频会议，李国英强调，水旱灾害防御工作关系 人民 把握新阶段 水旱 灾害防御新要求。 是提高本地区水库安全运行管理水平的迫切要求 水库建设年代久远，受当时技术限制，普遍存在建设标准低、工程缺陷多、设施不完备等问题。信 息化监测预警自动化设备覆盖率偏低，无法及时获得工程状况、设施状况、来水情况，大坝变形情 况、渗漏情况等信息， 存在巨大的安全隐患和预警风险。 是党中央关于水库大坝安全管理重要指示的具体落实 习近平总书记多次作出

福州溪源溪小流域（溪源水库）数字孪生建设项目技术规范书 1 福州溪源溪小流域（溪源水库）数字孪生建设项目 技术规范书 福州市水利局 二〇二三年一月 目 录 第 1 章 总则........................................................................................................... ................................................................................... 21 福州溪源溪小流域（溪源水库）数字孪生建设项目技术规范书 3 3.8 系统安全设计...................................................................... ...........................................40 第 1 章 总则 1.1 概述 本文件是福州市水利局（以下简称买方）为拟建的“福州溪源溪小流域（溪源水库） 数字孪生建设项目” （以下简称本项目）向提供软硬件开发服务的供应商（以下简称卖方） 提出的整体技术要求，作为双方合同签订的技术附件。 卖方负责本项目投入正常运行的自始至终全过程，包括对本文件要求的所有系统及

（防汛、水文、水库、大坝安全、灌区、供排水、流域、闸泵站、中小河流、水质监测等） 防汛减灾 汛情全面掌握： 全面实现气象、 水雨情、 工情、 工程安全、 视频等十余类汛情信息汇聚 ， 为指挥人员提供全面、 实时、 高效、 直观 的汛 情信息服务。 在线监测预警： 实现汛情 24 小时在线监测与预警 ，提升防汛人员应急响应能力 ，有效降低灾害风险。 灾情科学预测： 实现水库、 河网洪水预报调度 户防汛 、抗旱等工作提供重要依据。 数字水库 水库动态监管系统为大中型以及小型水库实现数据采集、 视频及图片采集、 数据传输、 数据分析及成果应用提供了一站式服务。 系统 中 配备的水库群监测预警平台包含用户管理、 水库基础信息管理、 监测站管理、 G IS 、视频及图片查询管理管理、 水文自动测报、 水文数 据查询与管理、 数据分析、 预报预警等多个水库群信息化模块 ，能够及时准确地将前端监测站数据采集入库并自动汇总、 ，能够及时准确地将前端监测站数据采集入库并自动汇总、 分 析、 成果数 据及发出预报预警 ， 用户可通过平台及时掌握水库群的降水、 库水位等库区水情 ，从而及时作出管理决策。 水利信息化 - 核心产 品 平台包括智慧灌溉一张图、 一 个灌溉综合服务平台、 一个灌 溉业务支撑平台、 一个自动化 采集测控平台和一个移动应用 终端。 实现了灌溉实时信息监测、 灌 溉信息通讯、 历史及实时数据

不仅可以提高灌区 工作人员的工作条件，还可以为灌区培养人才、留住人才、壮大人员 队伍提供基本条件。 （ 3 ）水位信息自动监测：灌区一直还在使用人工观察水尺的方式进 行水位信息的观测，并且定期要将水库的水位信息上报到直属的灌片 管理站，在灌溉季节根据库区的水位来进行相应的配水调度。人工观 测水尺查看水位的方式比较原始而且观察的水位信息误差较大，同时 造成人力资源的浪费，在恶劣的天气下还会存在人员的伤害隐患。 ）流量信息（用水量）自动监测：灌区是一个以农业生产为主的 灌区，但是近几年来随着产业结构调整，农业体系与作物种植类型变 化较大，不同作物的灌溉定额区别较大，逐步改变传统的灌溉方式的 同时，进行水库出水流量的监测尤为重要，这关系到水库实际的放水 情况，同时也是水资源监控能力重要监测内容之一。通过进行流量的 监测，可以准确的了解到企业和农民的用水情况，为灌区的用水量调 度、征收水费提供有力的数据支持。 功能需求分析 概况数据的输入、修改、查询等功能。通过图形实时模拟显示计算成 果 , 提高系统管理操作的直观性和可视性。 10 建设目标 - 近期目标 （ 3 ）重要分水口的自动启闭及量测水的远程控制。通过在灌区水库 水源出水口闸门的自动化改造，实现总闸的自动启闭、自动放水、自 动量水，干渠重要分水口闸门的自动启闭及量测水。 （ 4 ）通过对泵站出水管道的流量监测、压力监测和高位水池水位的 自动监测来实

息化总体框架初步形成 ， 为数字孪生漳河建设发展提供了坚实的基础。 数字孪生是实现智慧漳河的基础和重要手段 P9 漳河局依托于国家重点推进的 150 项重大水利工程之一的漳河 灌 区现代化改造及漳河水库除险加固工程项目 ，抢抓机遇、 统筹谋划 ， 围绕 “洪水来了怎么办、 一库清水怎么用、 工程安全怎么保、 标准 化管理怎么做” 四大核心任务 ，补充升级完善基础设施 ，搭建数字孪 生漳河平台 端协同”的 “ 1 +1 +N+3” 数字孪生漳河体系架构 ，实现 了防洪管理、 水资源调度、 大坝安全监测 “ 四预”及工程标准化管理 的智能化 ，打造国内首批数字孪生灌区试点示范区 ，夯实了现代化 水库运行管理矩阵建设 “ 四全” “ 四制” “ 四预” “ 四管”基础。 需求调研 设计开发 功能测试 上线试运行 年 9 2024 年 6 月 P10 现代化水库运行管理矩阵结合 水库运行管理实际 ，对水库 管理的方方面面进行了立体式 的设计 ， 同时跳出水库管理 看水库管理 ，从防洪安全、 工程安全、库区安全、 全生 命周期管理等多角度、 多视 野提出了建设任务 ， 既有着 眼全局的顶层设计 ，也有对 重点关键环节的细部关注。 现代化水库运行管理矩阵建设顶层框架设计 P11 信息化基础设施

智 能 识 别 模 型 六 GISTC P30 数字孪生水利案例经验分享 P31 瓯江是浙江的第二大江，流经丽水、温州等市，干流全长 388 公里。本项目选取了瓯江干 流 玉溪梯级水库 - 开潭电站试点区域，规划总面积 371.7 公顷，两岸环线周长约 116 公里。 从地形地势中也可以看出丽水属于群山环绕的一个地势，试点区域位于丽水城区，两岸人口 比较多，假如发生汛情灾害，人民群众及经济影响都是非常严重。 观的分析出”实测降雨在哪里“。 实时监控河道站、水库站等水工程监测信息，结 合警戒水位 ( 流量 ) 、汛限水位等特征指标，实现 对 流域一干流一支 流一 断面多层次监控，清晰感知”洪 水在哪里“。 · 水库水情： 基于水库站 IOT 物联感知设 备 数据，图 属联动实时监控各水库现状风险，分析大中小水库 蓄 水 率，动态感知病险水库与病险山塘状态。 · 断面水情：实现对重点河道断面实时监控分析，结 库工情实时监测数据， 及时掌握流域重点水库工情信息，畅通一线信息直达 决策中心通道。 · 实 时 监 测：监控水利工程立面详情感知信息，结合 水库特征水位动态比对， 关联研判分析水库的实时 下泄流量、入库流量、蓄 水 量等信息。 · 工程信息： 概况分析流域重点水利工程的基本信息， 了解水库的基本工程概况、基础质量信息以及控运 计划，辅助水库工程调度决策。 用曲 短临降雨预警实时快速警示

中远程测控、在线安全监控、科学运行调度、业务规范化管理、移动综合办公以及“少人值守，无人值班”。 关键技术 1 、打造“以大带小、小小联合”区域工程集约化管理，充分发挥工程群联合调度的作用； 2 、以辖区内水库、闸站、灌区等水利工程为对象，制定调度预案，实现洪水实时分析和汛期调度。 核心产品与服务 – 水旱灾害防御系统 – 精准调度模块 建设内容 – 河长制信息管理系统 河长制信息管理系统主要建设并融合六个子项目 – 中小水利工程监管系统 利用信息化手段，将辖区内水库信息互联，对其安全监管进行统一综合性管理。以区县为单位通过建设水库云监管平台、水库一体化 站等硬件监测设施，以及具有各地方特色的运维实施方案为客户提供一站式水库安全监管服务，协助水库主管部门与“三个责任人”对水库 进行有效监管，提供智能视频云服务、监测分析及巡查养护管理服务，保障水库安全运行。 实时监测 雨量水位监测 高清视频回传 能力峰值设定 … … 保障水库 安全运行 运维人员分布 运维人员状态 运维人员管理 … … 基础运维 运维养护管理 巡查巡检 安全评估 养护维护管理 现场状况跟踪 智能全面感知 大坝位移监测 视频监测 水位雨量监测 … … 日常高效办公 水库综合监管展示 事件管理 预警信息统计 考核评估 水库联合调度 上游来水预报 泄洪调度 水量供需分析 … … 水库数据统计分析 …

智慧水务的概念 项目管理 资产管理 1 运营 维护 综合决策 管网运维 日常工作内容 应急处置内容 源供排污灾全流程管理 水质监测 藻类监测 源 大气环境监测 XX 水库 湿沉降 供水 XX 断面 河流环境 企业用水 XX 闸 源 居民用水 网 厂 管网环境 “ 厂” 灾 日常管养 行业背景 水环境 治水提质 水源环境 企业排污 排放监测 干沉降 排 污 供 站 河 水利工程建设与管理 水利工程建设管理系统 资金监管平台 水利工程综合监控与运行管理平 台 水库动态监管系统 水库综合监测及管理系统 灌区智能化监测与管理系统 防汛抗旱指挥决策支持系统 防汛防旱防风预警响应联动系 统 城市内涝监测与应急指挥系统 山洪多级解决方案 洪水预报调度及风险评估系统 水文水质监测与管理 防灾减灾管理 水情自动测报系 统 水资源管理 3 6 感知 网络 智慧 水务 大脑 统一 展现 业务 应用 共享 交换 数据 雨量 闸门开度 水库水位 污水水质 水库流量 水位 雨水情 遥感信息 点位坐标 视频监控 管网流量 供水水质 泵站运行状态 管网压力 …… 物联网统一接入平台（连接管理、设备管理） 应用中台

罐区引水、输水、配水、排水 等数据 前端监测 — 水雨情监测站 水雨情监测站主要实现水情、雨情全过程的远程自动采集、拍照监视，实时记录河道、水库、渠 道水位的动态变化过程。系统根据监测 水位及警戒水位、汛限水位，时段降雨量、日累计降雨量 实现声音、颜色、短信的防汛排洪预警功能。实现河道、渠道、水库及闸门等工程现场情况水雨 情实时照片的采集，及时方便的了解工程安全运行情况。通过对监测的水情、雨情数据进行分析， 为 产品特点： u 波束角小，能量集中，具有更强抗干扰能力 , 大大提高了测量精度和可靠性天线尺寸小，便于安装和加防尘罩等天线防护装置 u 重量较轻约 1KG ，便于安装测量范围大，覆盖大型水库等水位测量 u 多种输出电路接口与采集系统配合采用脉冲工作方式，雷达水位计发射功率极低，对人体及环境均无伤害 量水堰计 产品特点： u 设备供电方式灵活，接线方法多种且极为方便，可满足各种测量、控制、检测的要求； 案例 1 ：广东省水库安全监测平台 广东省小型水库安全提升工程建设，与广州水科院合作正在进行方案的详细设计编制以及相关部分系统功能建设 工作，主要包括数据接收、数字孪生、无人机三维建模、基于 loRA 的小型水库边缘计算模块研发等工作。 相关案例 案例 2 ：荔浦市小型水库雨水情与水库大坝安全监测项目 广西荔浦市水文局小型水库雨水情与水库大坝安全监测项目是广西第 一批水库监测系统，主要实施

实时监测与预警：通过部署传感器网络，DeepSeek 能够实时采 集水文、气象等数据，并结合历史数据进行智能分析，实现对洪 水、干旱等灾害的精准预警。 - 优化水资源调度：DeepSeek 可以 根据多源数据（如降雨量、水库水位、用水需求等）构建动态模 型，优化水资源的分配和调度，确保水资源的合理利用。 - 基础设 施健康诊断：通过对大坝、渠道等水利基础设施的结构数据进行深 度学习，DeepSeek 能够预测潜在的故障风险，并提出针对性的维 还能够实时监测水质参数，如 pH 值、溶解氧、浊 度等，通过模型分析，及时发现水质异常并预警。 其次，DeepSeek 在水利工程管理中的应用也极具潜力。通过 整合物联网设备与人工智能算法，系统能够实现对水库、闸门、泵 站等设施的智能化管理。例如，系统可以根据实时水位数据自动调 节闸门开度，优化水资源调度方案，提高工程运行效率。同 时，DeepSeek 还能够通过分析设备的运行数据，预测设备故障并 资源的可持续利用，保障社会经济的发展和生态系统的平衡。近年 来，随着气候变化的加剧和人口的增长，水资源短缺、洪涝灾害和 水污染等问题日益突出，水利工程的重要性进一步凸显。 在技术层面，水利工程涵盖了水库、大坝、渠道、泵站、水电 站等多种设施的建设与管理。这些设施不仅是防洪减灾的关键手 段，也是实现水资源优化配置的重要工具。然而，传统的水利工程 管理模式在应对复杂多变的自然环境和日益增长的社会需求时，逐