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

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一、总则（一）目的小型水库雨水情测报和大坝安全监测设施的建设与运行，旨在及时、准确地获取水库的雨水情及大坝安全相关数据，为水库的科学管理、安全运行以及防洪减灾决策提供有力支撑，保障人民生命财产安全和社会经济的稳定发展。（二）适用范围本指南适用于总库容10万立方米以上、1000万立方米以下的小型水库雨水情测报和大坝安全监测设施的建设、运行、维护和管理。（三）引用标准在设施建设与运行过程中，应遵循《水利工程水文监测规范》《土石坝安全监测技术规范》《混凝土坝安全监测技术规范》等相关国家标准和行业规范。二、设施建设（一）雨水情测报设施1.雨量站选址原则：雨量站应选择在水库集雨区域内代表性较好、地势开阔、避开障碍物的地方。一般应距离障碍物的距离不小于障碍物高度的2倍，以保证降水能自由溅入承雨器。设备选型：可选用翻斗式雨量计，其精度应达到±0.2mm，分辨率不低于0.5mm。雨量计应具备自动采集和传输数据的功能，采集间隔可根据实际需求设置，一般不超过15分钟。安装要求：雨量计安装应牢固、水平，承雨口离地面高度宜为700mm。安装完毕后，应进行调试和校准，确保测量数据的准确性。2.水位站选址原则：水位站应设置在水库库区内水流平稳、无回流和漩涡的地方，且应避开进水口、出水口等水流变化较大的区域。设备选型：对于小型水库，可选用投入式水位计或超声波水位计。投入式水位计应具有高精度、稳定性好的特点，测量精度应达到±0.01m；超声波水位计应具有较强的抗干扰能力，测量精度应达到±0.02m。安装要求：投入式水位计应安装在测井内，测井应垂直、光滑，内径不小于100mm。超声波水位计应安装在水位计平台上，探头应垂直向下，距离水面高度应根据量程合理选择，一般不小于0.5m。安装后应进行零点校准和量程调整。（二）大坝安全监测设施1.变形监测设施表面变形监测监测点布置：在大坝的坝顶、坝坡等部位应设置表面变形监测点。坝顶监测点应沿坝轴线方向每隔2030m布置一个，坝坡监测点应根据坝坡的坡度和长度合理布置，一般每隔1520m布置一个。设备选型：可选用全站仪或GNSS接收机进行表面变形监测。全站仪应具有高精度、自动测量的功能，测量精度应达到±(0.5mm+1ppm×D)；GNSS接收机应具有实时动态测量功能，测量精度应达到±(5mm+1ppm×D)。安装要求：监测点应采用强制对中装置，确保测量的准确性。全站仪的基准点应设置在稳定的基岩或坚固的建筑物上，GNSS接收机的基准站应选择在地势开阔、无遮挡的地方。内部变形监测监测点布置：对于土石坝，可在坝体内部不同深度设置测斜管进行内部变形监测。测斜管应沿坝轴线方向每隔3050m布置一个，每个测斜管应设置在不同的高程上，一般每隔510m设置一个测点。设备选型：可选用测斜仪进行内部变形监测。测斜仪应具有高精度、稳定性好的特点，测量精度应达到±0.1mm/m。安装要求：测斜管应垂直安装在钻孔内，钻孔直径应比测斜管外径大50100mm。测斜管安装完毕后，应进行固定和保护，防止测斜管发生位移和损坏。2.渗流监测设施渗流量监测监测点布置：在大坝的下游坝脚、坝体排水设施等部位应设置渗流量监测点。对于小型水库，可在坝体下游设置集水井，通过测量集水井内的水位变化来计算渗流量。设备选型：可选用量水堰或电磁流量计进行渗流量监测。量水堰应根据渗流量的大小合理选择堰型，如三角形堰、矩形堰等；电磁流量计应具有高精度、抗干扰能力强的特点，测量精度应达到±0.5%。安装要求：量水堰应安装在水平、牢固的基础上，堰口应平整、光滑。电磁流量计应安装在管道内，管道应充满水，且应避免在管道内出现气泡和漩涡。渗透压力监测监测点布置：在大坝的坝体内部、坝基等部位应设置渗透压力监测点。对于土石坝，可在坝体内部不同高程和不同位置设置测压管进行渗透压力监测；对于混凝土坝，可在坝体内部设置渗压计进行渗透压力监测。设备选型：测压管应采用镀锌钢管或PVC管，管径一般为50100mm；渗压计应具有高精度、稳定性好的特点，测量精度应达到±0.1%FS。安装要求：测压管应垂直安装在钻孔内，钻孔直径应比测压管外径大50100mm。渗压计应安装在钻孔内的指定位置，并用水泥砂浆进行固定。（三）数据传输与存储设施1.数据传输传输方式：可根据水库的地理位置、通信条件等因素选择合适的数据传输方式，如GPRS/CDMA、北斗卫星通信等。对于通信信号较好的水库，可优先选用GPRS/CDMA进行数据传输；对于偏远地区、通信信号较差的水库，可选用北斗卫星通信进行数据传输。传输设备：应选用具有稳定可靠、抗干扰能力强的通信设备。通信设备应具备数据加密、自动重传等功能，确保数据传输的安全性和可靠性。2.数据存储存储方式：可采用本地存储和远程存储相结合的方式。本地存储可选用硬盘、SD卡等存储设备，远程存储可选用云服务器进行数据存储。存储容量：应根据数据采集频率、存储时间等因素合理确定存储容量。一般情况下，本地存储容量应不小于1GB，远程存储容量应根据实际需求进行配置。三、设施运行（一）日常巡查1.巡查内容检查雨量站、水位站等雨水情测报设施的外观是否完好，承雨器、探头等部件是否清洁、无损坏。检查大坝安全监测设施的监测点、基准点是否牢固，设备是否正常运行，数据采集是否准确。检查数据传输设备的通信状态是否正常，数据传输是否及时、准确。2.巡查频率在汛期，应每天进行一次巡查；在非汛期，可每周进行一次巡查。遇到恶劣天气、地震等特殊情况，应增加巡查次数。（二）数据采集与处理1.数据采集雨水情测报设施应按照设定的采集间隔自动采集雨量、水位等数据。大坝安全监测设施应根据监测项目的特点和要求，合理确定数据采集频率。一般情况下，表面变形监测数据可每月采集一次，内部变形监测数据可每季度采集一次，渗流监测数据可每周采集一次。在特殊情况下，如暴雨、洪水、水库蓄水等，应增加数据采集频率。2.数据处理对采集到的数据应进行及时、准确的处理。首先，应对数据进行质量检查，剔除异常数据；然后，对数据进行统计分析，绘制水位流量曲线、变形时间曲线等图表，以便直观地了解水库的雨水情和大坝安全状况。（三）设备维护与校准1.设备维护定期对雨量站、水位站等雨水情测报设施进行清理和维护，清除承雨器、探头等部件上的杂物和污垢。定期对大坝安全监测设施的监测点、基准点进行检查和维护，确保其牢固可靠。对设备的电池、传感器等部件进行定期更换和维护。定期对数据传输设备进行检查和维护，确保通信状态正常。2.设备校准雨量计应每年进行一次校准，水位计应每半年进行一次校准。变形监测设备和渗流监测设备应根据设备的使用说明书和相关规范要求进行定期校准。四、安全管理（一）人员安全1.对从事雨水情测报和大坝安全监测设施建设与运行的人员应进行安全培训，使其熟悉操作规程和安全注意事项。2.在进行设备安装、维护和检修等工作时，应穿戴好安全防护用品，如安全帽、安全带等。（二）设备安全1.对雨水情测报和大坝安全监测设施应采取必要的防盗、防雷、防潮等措施。在设备安装时，应安装防盗锁、防雷装置等；在设备运行过程中，应定期检查设备的防潮情况，确保设备正常运行。2.对数据传输设备应采取数据加密、防火墙等安全措施，防止数据泄露和网络攻击。（三）应急管理1.制定雨水情测报和大坝安全监测设施应急预案，明确应急处置流程和责任分工。2.定期对应急预案进行演练，提高应急处置能力。在遇到突发情况时，应及时启动应急预案，确保设施的安全运行和数据的及时准确传输。五、档案管理（一）建设档案1.收集和整理雨水情测报和大坝安全监测设施建设过程中的相关文件和资料，如设计文件、施工图纸、设备采购合同、安装调试记录等。2.对建设档案进行分类归档，建立档案目录，便于查询和管理。（二）运行档案1.建立雨水情测报和大坝安全监测设施运行档案，记录设备的运行情况、数据采集情况、维护校准情况等。2.对运行档案进行定期整理和分析，总结设施运行过程中存在的问题和经验教训，为设施的改进和优化提供依据。六、监督与考核（一）监督检查1.上级主管部门应定期对小型水库雨水情测报和大坝安全监测设施的建设与运行情况进行监督检查。2.监督检查的内容包括设施建设是否符合相关标准和规范要求、设备运行是否正常