水利监测系统在江西峡江水电站的应用

随着我国经济社会的发展，人们对水文信息的需求不断增大，水文监测技术以及相关设备的研发和应用也在这样的需求下持续更新迭代。数据采集、通讯、传感等相关技术的发展促进了水文监测技术自动化的发展，加快了其实践应用的步伐。水文监测是水文传感器技术与采集、存储、传输、处理技术的集成，监测内容包含水位、流量、流速等等水文信息。如今不少水利工程都陆续引入了自动化变形监测技术来进行水文监测。

接下来将以峡江水利枢纽工程为例，介绍自动化变形监测技术在水利工程中的应用优势。

与溪洛渡水电站应急监测项目、长河坝水电站变形监测项目一样，峡江水利枢纽工程选择了司南导航GNSS自动化变形监测系统，应用其自动化变形监测技术进行水文监测，护佑江河安澜，人民安居。

装上司南⾃动化监测设备的峡江⽔利枢纽⼯程

峡江水利枢纽工程是江西省首批北斗卫星导航水利应用示范基地，是国务院确定的172项重大水利工程之一、江西省首批北斗卫星导航水利应用示范基地，为我国规模最大的水电站之一，被称为赣江“小三峡”。峡江水利枢纽工程面临的主要问题，也是水利大坝工程的共同问题：

洪涝

水库蓄水引发的地震

土石坝渗透破坏

边坡水土流失严重

传统监测手段人力投入力度大、时效低。要解决以上问题，就常常需要对众多的水位点进行及时监测，以便获取全面及时的信息。过去的人工监测技术存在费人费力、耗时长、易出错等缺陷，自然无法适应现代水文信息收集、处理的需求。而自动化监测技术的基本优势则能够弥补人工监测技术的缺陷，具体包含以下几点：

能实时自动采集毫米级数据，数据量大、连续性好；实现全天候24小时连续不间断观测；

自动化程度高，减少因人工管理疏忽工作量不达标的问题；

能够远程操控，方便快捷，可以随时用手机或电脑从监控平台上查看工作情况。

而高精度的自动化程度也满足了当下愈发增大的水文监测需求。

⼤坝⾃动化监测系统拓扑图

以此工程为例，坝体表面、内部和边坡布设监测点共50个。通过安装在水库大坝、边坡上的北斗设备负责接收北斗GNSS卫星信号，将北斗数据通过无线方式实时传输至控制中心数据处理平台软件，监测处理软件通过高精度载波相位差分算法处理后得到毫米级三维坐标，同时可获得各监测点精准的位移信息，再将其通过网络平台实时发布。

如此，司南导航GNSS自动化变形监测系统就能通过结合北斗卫星定位系统、实时动态高精度解算、无线通信技术，对坝体表面位移、内部变形、浸润线、库区水位、雨量等进行毫米级变形监测，实现全天候、自动化监测，有效地、正确地评估水库大坝的健康状况。同时平台还具备位移超限报警、数据报表统计等功能。

司南导航⼤坝⾃动化监测现场

在2020年7月，强降雨造成赣江水位告急。根据自动化变形监测系统的预测、预报结果，结合底数、现状和发展变化，水利部门科学精细实施工程联调，最终成功实现水位厘米级的精准调度，充分发挥拦洪削峰错峰作用。以峡江水利枢纽工程为核心的水库群及时泄洪，最大程度地减少了洪涝灾害造成的损失，成为抵御赣江水患的中流砥柱。通过精细、精准、精确的洪水预报系统、堤坝安全监测系统，科学决策贯穿在调度的每一个环节，最终确保了水库大坝安全。

这是自动化变形监测技术的一次成功应用，同时验证了司南导航大坝自动化监测系统能够满足工程建设的精度要求，能够以可靠、真实的数据为大坝安全提供稳定的技术支撑。峡江水利枢纽工程建成后，南昌市的防洪标准提高到了200年一遇，赣东大堤的防洪标准由50年一遇提高到了百年一遇，年均可减少洪水带来的损失达7.5亿元。每年可增加11.4亿度清洁电能，改善枢纽上游77公里航运条件，并为下游33万亩农田提供可靠的灌溉水源，年均粮食增产达6万吨。

除了当前的峡江水利枢纽工程，该自动化监测技术也应用在紫云山水库、枫溪水库、黄泥埠水库等，积极建设江西北斗卫星导航水利应用示范基地，充分运用北斗/GNSS等智能监测技术，努力实现水库大坝安全的“全面感知、实时控制”。