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小型水库大坝安全渗流
渗压监测系统方案
水库安全度一直是我国防汛抗洪的难点和重点，中小型水库的安全度已成为当前全国防汛工作的一个薄弱环节，大部分水库缺少必要的安全监测等设施，检查手段落后，隐患很大。一旦发生局部暴雨洪水，记忆引发溃坝事件，轻则造成财产损失，重则造成重大人员伤亡或毁灭性灾害。
截止2021年4月27日，全国水利大坝背景情况：我国现有水库9。8万多座，其中大中型水库4700多座、小型水库9。4万座，80%以上修建于上世纪50年代至70年代。国家发展改革委、财政部近年来安排中央资金，对2800多座大中型水库和6。9万座小型水库进行了除险加固，工程安全状况不断改善。2022年底前，完成剩余3.1万座水库的安全鉴定。但是，由于人们对自然力量（如洪水、地震）、材料性能、结构机理（如建筑物失稳机理）、施工控制（如混凝土温控、填筑密实度）以及人为损坏等影响大坝安全的因素，认识尚不充分。目前许多大坝的运行年龄已达30年~50年，一些大坝甚至已经超过设计服役年限，存在严重的安全隐患，这些隐患并得到及时的监控，迫切需要通过有效的监控手段来保证水库大坝的运行安全。
目前全国大中型水库的安全监测已经初步建立，小型水库安全监测相对比较落后。
水库大坝的安全稳定运行，直接影响着下游人民的生命财产、 国民经济发展和生态环境。随着物联网技术、电子技术的发展，以及数字通讯技术的推广应用，为监测自动化提供了保障。目前，全国范围内的大坝监测自动化监测已全面展开，并朝网络化、实用化方向发展。
1）大坝监测与安全评价相辅相成，是大坝安全评价中不可分割的两部分。大坝安全监测通过对坝体、周岸及相关设施的巡视审查和仪器监测，可以为大坝的安全评价提供基本资料和数据。通过对这些监测资料的可靠性分析，就可以完成坝体与坝坡的稳定性分析、渗流稳定分析、工程运行评价等大坝安全评价工作。
2）有助于认识各种观测量的变化规律和成因机理，确保大坝安全。延长大坝寿命，提高大坝运行综合效益。对大坝安全监测资料及大坝的结构与基础性态进行分析计算和模拟，有助于认清各种观测量的变化规律以及各种变化的物理成因，从而能及时发现隐患并采取相应措施，以确保大坝安全，延长大坝运行时间，提高效益。
3）有助于反馈大坝设计、指导施工和大坝运行，推动坝工理论的发展。由于大坝及其坝基的工作条件比较复杂，相关荷载、计算模型及有关参数的确定总是带有一定的近似性，因而现有的水工设计还难以与工程实际完全吻合。因此，利用大坝安全监测资料进行正、反分析，及时评价大坝和坝基的工作性态，依据设计、施工方案，对在建或拟建大坝提出反馈意见，以达到检验和优化设计、指导施工的目的。
本方案主要针对小型水库（小（一）型、小（二）型）大坝安全监测，考虑整个项目的建设规模和建设成本，给出最常用的渗流监测（渗流压力和渗流量监测）方案。
土石坝在上下游水位差作用下产生的渗流场的监测，包括渗流压力，渗流量及其水质的观测，与压力(应力)有关的孔隙水压力观测。
渗流压力
渗流压力观测，包括观测断面上的压力分布和浸润线位置的确定。
观测布置的技术要求如下：
观测横断面宜选在最大坝高处，合龙段，地形或地质条件复杂坝段，一般不得少于3个，并尽量与变形，应力观测断面相结合。
观测横断面上的测点布置，应根据坝型结构，断面大小和渗流场特征，设3~4条观测铅直线。一般位置是：
(1)均质坝的上游坝肩，下游排水体前缘各1条，其间部位至少1条。
(2)斜墙(或面板)坝的斜墙下游侧底部，排水体前缘和其间部位各1条。
(3)宽塑性心墙坝，墙体内可设1~2条，心墙下游侧和排水体前缘各1条。窄塑性或刚性心墙坝，墙体外上下游侧各1条，排水体前缘1条。必要时经论证方可在墙体轴线处设1条。
观测铅直线上的测点布置，应根据坝高和需要监视的范围，渗流场特征，并考虑能通过流网分析确定浸润线位置，沿不同高程布点。一般原则是：
(1)在均质坝横断面中部，斜墙坝的强透水料区，每条铅直线上可只设1个观测点，高程应在预计最低浸润线之下。
(2)在渗流进，出口段，渗流各相异性明显的土层中，以及浸润线变幅较大处，应根据预计浸润线的最大变幅沿不同高程布设测点，每条铅直线上的测点数一般不少于2~3个。
需观测上游坝坡内渗压力分布的均质坝，心墙坝，应在上游坡的正常高水位与死水位之间适当增设观测点。
观测仪器及其安装应符合以下要求：
渗流压力观测仪器，应根据不同的观测目的，土体透水性，渗流场特征以及埋设条件等，选用测压管或振弦式孔隙水压力计。一般情况是：
(1)作用水头小于20m的坝，渗透系数大于或等于10-4cm/s的土中，渗压力变幅小的部位，监视防渗体裂缝等，宜采用测压管。
(2)作用水头大于20m的坝，渗透系数小于10-4cm/s的土中，观测不稳定渗流过程以及不适宜埋设测压管的部位(如铺盖或斜墙底部，接触面等)，宜采用孔隙水压力计，其量程应与测点实有压力相适应。
小（1）型水库大坝应设置渗流压力监测，大坝渗流压力监测一般在最大坝高、穿坝建筑物附近或其他渗流、变形较大坝段设置2~3个监测横断面。
对坝长超过1000m的可增加监测横断面，对坝高15m以上可根据绕坝渗流情况设置绕坝渗流监测断面。
小（2）型水库对于坝高15m以上或下游影响较大的应设置1~2个监测横断面，坝高15m以下的根据需要设置。
渗流压力监测断面一般设置3~4个监测点，基本要求如下：
1.土石坝中均质坝、心墙坝、斜墙坝监测点一般设置在坝顶、坝脚，必要时在下游坝坡增设1个监测点，对坝下埋涵根据需要设置监测点；
2. 混凝土坝及砌石坝根据廊道、帷幕和渗流情况设置扬压力监测点；
3. 面板堆石坝如需设置应专门论证；
4. 其他根据需要设置下游水位或近坝地下水位监测点。
渗流压力监测宜采用在测压管中安装渗压计进行自动监测。在测压管与渗压计渗流压力比测时，可采用测深钟、电测水位计观测测压管水位。
(1)测压管宜采用镀锌钢管或硬塑料管，一般内径不宜大于50mm。
(2)测压管的透水段，一般长1~2m，当用于点压力观测时应小于0.5m。外部包扎足以防止周围土体颗粒进入的无纺土工织物。透水段与孔壁之间用反滤料填满。
(3)测压管的导管段应顺直，内壁光滑无阻，接头应采用外箍接头。管口应高于地面，并加保护装置，防止雨水进入和人为破坏。
(4)测压管的埋设，除必须随坝体填筑适时埋设者外，一般应在土石坝竣工后，蓄水前用钻孔里设。具体埋设和检验方法详见《大坝安全监测仪器安装标准》SL531。
随坝体填筑施工埋设时，应确保管壁与周围土体结合良好和不因施工遭受破坏。观测方法与要求如下：
测压管水位的标定，宜采用电测水位计。有条件的可采用示数水位计，遥测水位计或自记水位计等。
(1)测压管水位，两次测读误差应不大于50px。
(2)电测水位计的测绳长度标记，应每隔1~3个月用钢尺校正一次。
(3)测压管的管口高程，在施工期和初蓄期应每隔1~3个月校测一次；在运行期至少应每年校测一次。
孔隙水压力计的压力观测，应采用专门仪器。测读操作方法应按产品说明书进行。测值物理量用测压管水位来表示。
① 检查渗压计外观是否有损坏，测量渗压计在空气中的读数，和出厂资料校对，记录外表情况和实测数据，如发现损坏或异常应予更换。
② 将渗压计的按照使用说明书进行测压管内安装，采用悬吊的方式将渗压计安装在测压管内。
③ 按照各个测压管渗压计的设计高程确定管口到传感器的电缆长度L1，将渗压计放入测压管中并在管口固定，如图1所示。
④将渗压计放在测压管中4小时以上，使渗压计内的温度和测压管内的水温一样，减少仪器安装率定时的误差。分别对每一支渗压计进行现场测试，测出各支仪器的初始测值和安装高程。
⑤待渗压计稳定运行后进行数据测量，并记录和人工测量进行对比。
⑥待渗压计测量稳定，进行管口保护；妥善进行现场固定并做必要的安全提醒和保护。
渗流量观测，包括渗漏水的流量。
观测布置的主要技术要求为：
渗流量观测系统的布置，应根据坝型和坝基地质条件，渗漏水的出流和汇集条件以及所采用的测量方法等确定。对坝体，坝基，绕渗及导渗(含减压井和减压沟)的渗流量，应分区，分段进行测量(有条件的工程宜建截水墙或观测廊道)。所有集水和量水设施均应避免客水干扰。
当下游有渗漏水出逸时，一般应在下游坝趾附近设导渗沟(可分区，分段设置)，在导渗沟出口或排水沟内设量水堰测其出逸(明流)流量。
当透水层深厚，地下水位低于地面时，可在坝下游河床中设测压管，通过观测地下水坡降计算出渗流量。其测压管布置，顺水流方向设两根，间距约10~20m。垂直水流方向，应根据控制过水断面及其渗透系数的需要布置适当排数。
对设有检查廊道的心墙坝，斜墙坝，面板堆石坝等，可在廊道内分区，分段设置量水设施。对减压井的渗流，应尽量进行单井流量，井组流量和总汇流量的观测。
观测设施及其安装要求。
根据渗流量的大小和汇集条件，选用如下几种方法和设备：
(1)当流量小于1L/s时宜采用容积法。
(2)当流量在1~300L/s之间时宜采用量水堰法。
(3)当流量大于300L/s或受落差限制不能设置水堰时，应将渗漏水引入排水沟中，采用测流速法。
量水堰的设置和安装应符合以下要求：
(1)量水堰应设在排水沟直线段的堰槽段。该段应采用矩形断面，两侧墙应平行和铅直。槽底和侧墙应加砌护，不漏水，不受其它干扰。
(2)堰板应与堰槽两侧墙和来水流向垂直。堰板应平正和水平，高度应大于5倍的堰上水头。
(3)堰口水流形态必须为自由式。
(4)测读堰上水头的水尺或测针，应设在堰口上游3~5倍堰上水头处。尺身应铅直，其零点高程与堰口高程之差不得大于1mm。水尺刻度分辨率应为1mm；测针刻度分辨率应为0.1mm。必要时可在水尺或测针上游设栏栅稳流。
观测方法与要求如下：
渗流量及渗水温度，透明度的观测次数与渗流压力观测相同。化学成份分析次数可据实际需要减少，且一般仅限于简单分析。
量水堰堰口高程及水尺，测针零点应定期校测，每年至少一次。
用容积法时，充水时间不得少于10s。平行二次测量的流量误差不应大于均值的5%。
用量水堰观测渗流量时，水尺的水位读数应精确至1mm，测针的水位读数应精确至0.1mm。堰上水头两次观测值之差不得大于1mm。
测流速法的流速测量，可采用流速仪法或浮标法(具体方法可参照现行河流流量测验规范和水文普通测量规范的有关规定)。两次流量测值之差不得大于均值的10%。
渗漏量监测采用量水堰采用不锈钢板三角形堰，配高灵敏度遥测水位计。在左岸和右岸廊道内汇水处用砖和防水材料砌一个蓄水池，蓄水池下游侧安装不锈钢三角形堰板，在堰板前安装高精度水位计，测量堰上水头。堰板尺寸根据现场排水沟大小、设计流量确定。
量水堰计应安装在堰板的上游≥2500px 处，在堰槽的侧壁做一内凹槽，在底部开一个安装洞，安装洞的直径应大于￠375px 的孔，低于水面深为250px(尺寸见图2 、图3所示)。在安装洞中插入防污管，查看上端盖上的水平泡调整防污管的垂直度，管四周用水泥砂浆固结，防止砂浆进入防污管。在防污管四周填入清洁卵石，直至将凹槽填满。
小型水库应开展渗流量监测，大坝存在渗漏明流和适宜安装监测设备的应设置渗流量监测点，其他情况根据需要设置。
渗流量监测点根据工程规模和分区条件等设置，一般要求如下：
1.小（1）型水库应设置1个监测点，有分区监测条件的可根据需要增加监测点；
2. 小（2）型水库坝高15m以上的应设置1个监测点；
3. 其他情况根据需要设置。
渗流量监测方式根据渗流量大小和汇集排水条件采用容积法或量水堰法，一般要求如下：
1. 渗流量不超过1L/s的可采用容积法监测；
2. 渗流量1～300L/s的可采用量水堰法，其中渗流量1～70L/s的可采用直角三角堰，70～300L/s的可采用梯形堰或矩形堰；
3. 其他情况根据需要采用相应的方式。
观测设计以坝体为主要监测对象，以检验加固工程效果和长期监控大坝安全为目的，应遵循以下原则：
（1）实用性：根据水库大坝现场具体情况，从实际出发，以满足水库大坝监测数据处理、综合信息管理、关键测点评判的需要来进行系统功能设计；
（2）先进性：通过高性能的计算机网络环境，采用先进的数据库管理软件、开发软件、图形处理软件和数据处理方法来实现系统功能；
（3）稳定性：系统应能够长期稳定运行，具有完善的数据备份功能，能方便地对数据进行备份和恢复；观测设备应准确可靠，长期稳定性好，易于安装维护，具有人工监测手段，以便定期对比、校核，并保证当自动化系统发生故障时，能测得人工观测数据，以保证观测资料的连续性。
（4）安全性：系统具有完善的安全保密、安全控制和安全管理功能，防止非法用户对数据进行操作；
（5）实时性：可将自动化监测的数据和人工观测的数据及时导入系统，实时对各种数据进行分析处理，监控大坝的运行工作性态；
（6）可扩展性：系统应具有较强的可扩展性，提供良好的接口，能方便添加功能模块；
（7）兼容性：可接入各类监测仪器(传感器)，即步进式、差阻式、振弦式、电感式、差动变压器式、可变电阻式、浮子式以及输出标准信号(电压、电流、频率)的传感器
（8）规范性：满足《混凝土坝安全监测技术规范》（SL601-2013）、《土石坝安全监测技术规范》（SL551-2012）、《大坝安全监测仪器安装标准》（SL 531-2012）等规定的要求。
(1) 《大坝安全监测仪器检验测试规程》（SL 530）；
(2) 《大坝安全监测仪器安装标准》（SL 531）；
(3) 《土石坝安全监测技术规范》（SL 551）；
(4) 《混凝土坝安全监测技术规范》（SL 601）；
系统整体结构由现场测量装备如：智能渗压计、智能渗流计（智能量水堰计）、智能数据终端（MCU）；以及数据中心数据采集和信息发布等部分组成。现场测量系统示意图如下：
现场渗压、渗流等节点传感器与MCU数据采集终端（简称MCU）之间的通信，采用无线短距离通信（3km以内）。
MCU和中心站之间采用全网通、卫星通信可选方式；并全网通可配置4个中心站功能。
此方式有几个优点：
Ø 现场采用短距离，传感器和MCU之间无需通信费用；
Ø 降低功耗，便于现场传感器小型化、集成化、易维护和易安装；
Ø MCU和中心站通信采用双信道，可供现场复杂环境；有通信信号的地方优先使用网络通信；无通信信号的地方采用卫星通信；
Ø MCU采用全网通方式，通过APP可进行远程配置和升级。由于目前大坝安全监测还没有全国统一的通信协议，后续升级和配置非常方便。并且可通过手机APP配置现场传感器，也即现场所有的设备均可通过APP进行管理和配置。为后续传感器的更换和调试带来极大的方便。
现场传感器采用小型太阳能板（默认175pxx175px）和锂电池供电。按照每天4次发送频率，无太阳光情况下课支持180天数据传输性能。
MCU可采用一体化机柜方式（太阳能板+浮充蓄电池供电模式）或者管理房（交流电+备用浮充蓄电池模式）
主要监测项目如下表所示:
表1：大坝监测项目
监测项 | 监测内容 | 监测产品 | 布点情况 |
渗流监测 | 渗透压监测 | 智能渗压计 | 观测横断面宜选在最大坝高处、合龙段、地形或地质条件复杂坝段，一般不得少于3个，并尽量与变形、应力观测断面相结合。 |
渗流量监测 | 智能渗流计 |
渗流监测：大坝渗流也是水电站大坝的重要监测项目之一。又可分为渗透压力和渗流量2个子项。大坝渗流监测主要采用设备为孔隙水压计和伸缩量水堰计；
MCU数据采集终端，使用嵌入式硬件架构，支持使用手机APP进行参数配置和远程程序升级，极大地优化了水库大坝安全监测的建设和维护，数据采集终端具有以下特性：
Ø 多传感器接入：可支持80支仪器自动接入。
Ø 远程完全控制：可在中心站随时激活远程终端，进行MCU程序升级、参数设置、数据召测、数据下载等操作。
Ø 测站信号诊断：数据采集终端具有通信信号诊断功能，可帮助维护人员分析测站运行状况。
Ø 本地高速下载：固态存储数据支持本地高速下载，提高系统维护效率。
Ø 自动补数：数据采集终端上线后，会针对缺失数据进行自动补发，保证中心站数据的完整性。
Ø APP支持：可以通过手机APP进行远程终端唤醒及控制，使维护工作方便高效。
l 外形底座尺寸：145*90mm；机顶盒尺寸：125*90mm
l 2路串口：1路RS485接口、1路RS232接口
l 1路USB通信接口
l 2路开关量输入接口（可支持环境量雨量采集等）
l 1路全网通通道（内置）：支持多通道
l 内部短波网关可同时支持80支仪器连接
l 1路温度采集（内置）
l 1路常供电接口
l 2路可控供电（3A）接口
l 1路精准时钟（内置）
l RS485接口：一般用于传感器接口。
l RS232接口：一般用于通信接口，比如常见的4G/3G/2G/GSM模块、卫星、电台、PSTN等；也可接相关的传感器。
l USB接口：一般用于MCU运行信息的打印以及通过线缆使用手机APP连接后进行本地召测。
智能渗压计使用嵌入式硬件架构，自动连接数据采集终端，具有以下特性：
Ø 内置短距离模块：自动连接MCU，定时发送数据，与MCU配合进行校时、参数设置等操作。
Ø 测点诊断：具有电压信号诊断功能，可帮助维护人员分析测站运行状况。
Ø 本地高速下载：固态存储数据支持本地手机高速下载，提高系统维护效率。
Ø 数据存贮：本地可存储5年以上数据。
主要技术性能如下：
l 内置3.7V10AH锂电池，无阳光可保持180天正常运行
l 内置6V600MW太阳能板
l 内置短距离通信模块
l 主板功耗小于0.5mA
l 一体化室外不锈钢支架，175px*175px*1000px
l 传感器性能：
n 0.1%精度
n 10米、20米、70米量程可选
智能渗流计（智能量水堰计）使用嵌入式硬件架构，自动连接数据采集终端，具有以下特性：
Ø 内置短距离模块：自动连接MCU，定时发送数据，与MCU配合进行校时、参数设置等操作。
Ø 测点诊断：具有电压信号诊断功能，可帮助维护人员分析测站运行状况。
Ø 本地高速下载：固态存储数据支持本地手机高速下载，提高系统维护效率。
Ø 数据存贮：本地可存储5年以上数据。
主要技术性能如下：
l 内置3.7V10AH锂电池，无阳光可保持180天正常运行
l 内置6V600mW太阳能板
l 内置短距离通信模块
l 主板功耗小于0.5mA
l 一体化室外不锈钢支架，175px*175px*1000px
l 传感器性能：
n 0.1mm精度
n 0.5米量程
小型水库大坝渗压和渗流实现自动化监测软件系统也是非常重要的环节。
监测平台主要包括以下几个方面：监测平台的硬件设备，如服务器、路由器、交换机和打印机等等。监测平台软件系统主要包括数据采集系统、各个小型水库基础信息系统、数据库系统、信息整理整编系统、监测资料初步分析和系统分析系统等等。另外有条件的可以增加移动终端管理系统。下面分别介绍：
5.1数据采集处理系统目前小型水库大坝安全监测系统会统一在省级建设数据中心，下面只针对县级平台或者单个水库进行软件系统说明。
数据采集处理系统主要包括如下几个功能：
Ø 水库基础信息录入和配置
Ø 水库上传测量数据的解析
Ø 水库上传测量数据的入库
Ø 各个水库信息测站的状态信息
报表分年报表和月报表两类，在左边菜单中点击任意一个进入报表查看页面，在左边表格中选择一个分类，右边表格中会显示此分类下的所有报表。点击某行中的“删除”按钮可删除该行的报表，点击“编辑”按钮转到报表创建页面，可对原报表信息进行修改。
点击某行报表名称查看该报表，在顶部选择时间及数据来源后，点击“确定”按钮即可查看。报表顶部的工具条分别提供报表页码导航、调整报表显示比例、查找报表中信息和按选择格式导出报表的功能。
在左边表格中选择一个过程线分类，右边表格中会显示此分类下的所有过程线。点击某行过程线名称后的“删除”按钮直接删除此过程线。点击某行过程线名称浏览该过程线图。打开过程线图后，设置顶部的起始时间和结束时间。注意如修改了起始时间文本框中的时间后，须将焦点移开，即鼠标点击至结束时间的文本框中，至此在前一时间框中的修改才生效。在结束时间文本框中修改后同样须将鼠标点击至起始时间的文本框中。时间段选择完毕后，选择查看数据的数据源，等候片刻即可在下方数据区域查看过程线。若想使数据线满屏显示在数据区域中，可分别在X轴区域和Y轴区域单击鼠标右键，在弹出菜单中选择Zoom to Fit，15使坐标轴上下限按数据调整至最佳。
选择菜单项“浸润线”，可查看各个断面的浸润线。
序号 | 字段名 | 标识符 | 字段类型及长度 | 有无空值 | 计量单位 | 主键序号 |
1 | 水库代码 | RSCD | C(11) | N | 1 | |
2 | 水工建筑物编号 | HYCNCD | C(3) | N | 2 | |
3 | 测点编号 | MPCD | C(20) | N | 3 | |
4 | 测量时间 | MSTM | Time | N | 4 | |
5 | 温度 | TM | N(4,1) | ℃ | ||
6 | 渗流压力水位 | SPPRWL | N(6,2) | m |
1）温度：渗流压力测点的温度值；
2）渗流压力水位：测点渗流压力水位高程值。
序号 | 字段名 | 标识符 | 字段类型及长度 | 有无空值 | 计量单位 | 主键序号 |
1 | 水库代码 | RSCD | C(11) | N | 1 | |
2 | 水工建筑物编号 | HYCNCD | C(3) | N | 2 | |
3 | 测点编号 | MPCD | C(20) | N | 3 | |
4 | 考证信息日期 | TXINDT | Date | N | 4 | |
5 | 桩号 | CH | C(9) | N | ||
6 | 轴距 | OFAX | N(6,2) | N | m | |
7 | 监测类型 | MSTP | C(1) | |||
8 | 管口高程 | TBTPEL | N(7,3) | m | ||
9 | 管底高程 | TBBTEL | N(7,3) | m | ||
10 | 进水段底高程 | IPBTEL | N(7,3) | m | ||
11 | 进水段顶高程 | IPTPEL | N(7,3) | m | ||
12 | 安装日期 | INDT | Date | |||
13 | 仪器出厂编号 | DVFCCD | C(20) | |||
14 | 经度 | LGTD | N(9,6) | ° | ||
15 | 纬度 | LTTD | N(9,6) | ° | ||
16 | 工作状态 | WKCN | C(1) | |||
17 | 备注 | RM | C(200) |
序号 | 字段名 | 标识符 | 字段类型及长度 | 有无空值 | 计量单位 | 主键序号 |
1 | 水库代码 | RSCD | C(11) | N | 1 | |
2 | 水工建筑物编号 | HYCNCD | C(3) | N | 2 | |
3 | 测点编号 | MPCD | C(20) | N | 3 | |
4 | 测量时间 | MSTM | Time | N | 4 | |
5 | 测压管水位 | PZTBWL | N(6,2) | m |
序号 | 字段名 | 标识符 | 字段类型及长度 | 有无空值 | 计量单位 | 主键序号 |
1 | 水库代码 | RSCD | C(11) | N | 1 | |
2 | 水工建筑物编号 | HYCNCD | C(3) | N | 2 | |
3 | 测点编号 | MPCD | C(20) | N | 3 | |
4 | 考证信息日期 | TXINDT | Date | N | 4 | |
5 | 桩号 | CH | C(8) | N | ||
6 | 轴距 | OFAX | N(6,2) | N | m | |
7 | 高程 | EL | N(7,3) | m | ||
8 | 安装日期 | INDT | Date | |||
9 | 仪器出厂编号 | DVFCCD | C(20) | |||
10 | 经度 | LGTD | N(9,6) | ° | ||
11 | 纬度 | LTTD | N(9,6) | ° | ||
12 | 工作状态 | WKCN | C(1) | |||
13 | 备注 | RM | C(200) |
1）高程：渗流量测点的高程值；量水堰法指堰口高程；容积法指出水点高程；流速法指渠道渠底高程。
序号 | 字段名 | 标识符 | 字段类型及长度 | 有无空值 | 计量单位 | 主键序号 |
1 | 水库代码 | RSCD | C(11) | N | 1 | |
2 | 水工建筑物编号 | HYCNCD | C(3) | N | 2 | |
3 | 测点编号 | MPCD | C(20) | N | 3 | |
4 | 测量时间 | MSTM | Time | N | ||
5 | 温度 | TM | N(4,1) | ℃ | ||
6 | 渗流量 | SPQN | N(6,2) | L/s | ||
7 | 标准水温渗流量 | STSPQN | N(6,2) | L/s |
小型水库大坝安全监测系统 | ||||||
序号 | 设备名称 | 单位 | 数量 | 单价（元） | 合价（元） | 备注 |
1 | 智能渗压计 | 支 | 6 | |||
2 | 智能渗流计 | 支 | 1 | |||
3 | MCU数据采集终端 | 台 | 1 | |||
4 | 一体化机柜 | 套 | 1 | |||
5 | 供电系统 | 套 | 1 | |||
6 | 卫星通信模块 | 套 | 1 | 可选 | ||
7 | 大坝安全监测采集及资料整编软件 | 套 | 1 | |||
合计 | ||||||
部直属各单位，各省、自治区、直辖市水利（水务）厅（局），各计划单列市水利（水务）局，新疆生产建设兵团水利局：
为贯彻落实《国务院办公厅关于切实加强水库除险加固和运行管护工作的通知》（国办发〔2021〕8号）要求，全面完成“十四五”小型病险水库除险加固、雨水情测报和大坝安全监测设施建设任务，规范项目管理，消除安全隐患，提升信息化水平，保障水库安全运行，水利部编制了《小型病险水库除险加固项目管理办法》和《小型水库雨水情测报和大坝安全监测设施建设与运行管理办法》，现印发给你们，请遵照执行。
水利部
2021年10月19日
小型病险水库除险加固项目管理办法
第一章 总 则
第一条 为贯彻落实《国务院办公厅关于切实加强水库除险加固和运行管护工作的通知》（国办发〔2021〕8号）要求，全面完成“十四五”小型病险水库除险加固任务，进一步规范小型病险水库除险加固项目管理，消除水库安全隐患，提升安全管理水平，制定本办法。
第二条 本办法适用于经安全鉴定为三类坝的小型水库。
第三条 各地应建立健全小型病险水库除险加固工作责任制，并逐级落实：
（一）各省、自治区、直辖市人民政府和新疆生产建设兵团对本辖区所属小型病险水库除险加固工作负总责，要将除险加固工作纳入相关规划、计划及河湖长制管理体系，加强对市、县工作的指导、监督和考核，落实地方资金投入责任，对财力较弱的市、县，省级财政要适当加大补助支持力度。
（二）地方各级人民政府负责本辖区所属小型病险水库除险加固工作，落实地方资金投入，组织有关主管部门做好项目的建设实施。
（三）地方各级水行政主管部门负责本辖区所属小型病险水库除险加固项目前期工作和建设实施工作的指导、监督和考核。
（四）项目法人负责小型病险水库除险加固项目具体实施，按照批复的建设内容和工期完成各项建设任务。
第四条 各地安排小型病险水库除险加固项目时应遵循以下原则：
（一）区分轻重缓急。优先安排病险程度重，下游有城镇、人口密集村屯或重要基础设施，一旦发生垮坝失事影响范围广、损失大的小型病险水库；承担供水、灌溉等重要生活、生产保障功能的小型病险水库；与水库下游经济和生态关系密切，除险加固后效益显著的小型病险水库。
（二）前期工作充分。优先安排前期工作扎实到位，地方资金落实，运行管护机制健全的小型病险水库。
（三）支持重点地区。加大对革命老区、原中央苏区、民族地区、边疆地区、欠发达地区等区域的小型病险水库除险加固支持力度。
第五条 各地应按照新阶段水利高质量发展要求，统筹推进除险加固和运行管护工作，结合小型病险水库除险加固项目的实施，建设、完善雨水情测报、监测预警、防汛道路、通讯设备、管理用房等配套管理设施，增强极端气候条件下的信息报送和预警发布、水库大坝险情防范处置能力。落实水库管护主体、管护责任和管护人员，健全运行管护机制，提升管理水平。
第二章 前期工作
第六条 地方各级水行政主管部门负责组织开展本辖区所属小型病险水库除险加固项目的前期工作，协调财政等有关部门落实前期工作经费，加强前期工作质量和进度管理。
第七条 县级以上地方水行政主管部门应按照水利部《水库大坝安全鉴定办法》《坝高小于15米的小（2）型水库大坝安全鉴定办法（试行）》，组织有关单位对本辖区所属小型水库进行安全鉴定。
省级水行政主管部门负责组织实施本辖区鉴定为三类坝的水库大坝安全鉴定成果核查。安全鉴定成果核查承担单位出具的核查意见必须具体指出病险的内容、部位、程度等，明确大坝安全类别。
第八条 省级水行政主管部门应依据水利部批复的小型病险水库除险加固项目实施方案，按照项目安排原则编制年度实施计划，并上报水利部备案后实施。
经备案后的年度实施计划原则上不得变动。在计划实施过程中，如遇水库需降等、报废，应在年度实施计划中予以调整，同时报水利部备案。
第九条 小型病险水库除险加固项目直接进行初步设计，初步设计指导意见将另行制定后印发。初步设计必须由具备相应资质的设计单位承担。
设计单位应针对安全鉴定成果及核查意见提出的病险问题，充分论证除险加固设计的合理性，进行小型病险水库除险加固项目初步设计，根据需要补充开展地质勘察、测量等工作，保证设计质量。
第十条 小型病险水库除险加固项目初步设计由地市级以上地方水行政主管部门进行审批。省级水行政主管部门应对初步设计及批复文件实施备案管理并进行抽查。
第十一条 小型病险水库除险加固项目初步设计原则上不能改变原工程规模。
除险加固设计除解决安全鉴定存在的病险问题外，还应逐库复核解决防洪标准低、结构不稳定、渗流不安全、泄洪能力不足等问题。其中，泄洪能力复核应以保障水库不垮坝为原则；坝顶路面应进行硬化处理；条件允许应复核加大放水设施的泄流能力。
涉及雨水情测报和大坝安全监测设施建设的项目，应结合水利部《小型水库雨水情测报和大坝安全监测设施建设与运行管理办法》要求统筹考虑，避免重复建设。
第十二条 小型病险水库除险加固项目初步设计一经批复，原则上不得变更建设内容。确需变更的，应按规定履行相应程序，重大设计变更应报原审批部门审批。任何设计变更不得降低工程的防洪标准和质量标准。
第三章 建设管理
第十三条 小型病险水库除险加固项目实行项目法人责任制、招标投标制、建设监理制、合同管理制。各地可结合本地实际优化小型病险水库除险加固项目建设管理，体现简化、高效原则，提升管理实效。
第十四条 各地应按照有关规定和程序组建项目法人，配备满足工程建设需要的管理人员，主要负责人、技术负责人和财务负责人应具备相应的管理能力和工程建设管理经验，其中技术负责人应为专职人员并具备水利或相关专业中级以上技术职称或执业资格。
各地可根据实际采用集中建设管理模式，由一个项目法人负责多个小型病险水库除险加固项目建设。
第十五条 不能按照第十四条要求的条件组建项目法人的，可通过委托代建、项目管理总承包、全过程咨询等方式，引入社会专业技术力量，履行项目法人管理职责。
第十六条 各地应建立和完善对项目法人的考核机制，加强对项目法人的监督管理。
第十七条 各地应按照有关规定通过招标投标和政府采购等形式确定项目参建单位。在符合规定的前提下，可采取多个小型病险水库除险加固项目打捆方式进行招标。
第十八条 承担小型病险水库除险加固项目监理任务的监理单位应具备相应的监理资质和履职能力，每个项目选配足额、符合要求的监理力量，落实常驻监理人员，按规范实施监理。有多个小型病险水库除险加固项目的市、县，可将监理业务打捆招标确定监理单位。
第十九条 项目法人应按规定及时与勘察设计、施工、监理、设备和材料供应等中标单位签订合同，加强合同履约管理。各参建单位必须严格依照合同约定，切实履行合同义务，承担合同责任。
第二十条 小型病险水库除险加固项目原则上应在项目资金下达之日起一年内完工，并及时进行主体工程完工验收。
主体工程完工验收合格后，方可蓄水运行。
第二十一条 项目法人应参照《水利工程建设项目档案管理规定》，及时收集、整理和归档项目建设全过程资料，加强档案管理，同步实现档案数字化、信息化，向省级水行政主管部门汇交立项和验收相关档案。
第二十二条 项目竣工验收后，项目法人应及时向水库运行管理单位办理移交手续，包括工程实体、其他固定资产和工程档案资料等。
第四章 质量与安全管理
第二十三条 地方各级水行政主管部门应按照管行业必须管安全、管业务必须管安全、管生产经营必须管安全的原则，加强对本辖区所属小型病险水库除险加固项目建设质量与安全监督管理。
第二十四条 项目法人对工程建设质量负首要责任，应设置质量管理机构，建立健全质量管理制度，督促勘察设计、施工、监理、设备和材料供应等参建单位建立质量保证体系，落实质量管理主体责任。
第二十五条 项目法人和其他参建单位应严格遵守国家有关安全生产的法律、法规，全面落实安全生产责任制，建立健全安全生产规章制度，强化安全生产措施，加强安全生产培训，严防安全生产事故发生。
第二十六条 项目法人应根据项目工期要求，按照规定编制施工度汛方案，报主管部门备案并严格执行，确保工程安全度汛。正在实施除险加固的病险水库原则上汛期应空库运行。
第二十七条 小型病险水库除险加固项目实行工程质量终身责任制。项目法人和其他参建单位按照国家法律法规和有关规定，在工程建筑物设计使用年限内对工程质量承担相应责任。项目法人和其他参建单位的工作人员因调动工作、退休等原因离开该单位后，被发现在该单位工作期间违反国家有关建设工程质量管理规定，造成重大工程质量事故的，仍应当依法追究法律责任。
第五章 资金管理
第二十八条 中央财政补助资金使用应严格遵守《水利发展资金管理办法》，优先用于小型病险水库除险加固项目大坝稳定、渗流安全、泄洪安全、金属结构等主体工程建设。
第二十九条 地方各级水行政主管部门应会同财政等部门及时落实项目建设资金，确保如期完成小型病险水库除险加固任务。
第三十条 地方各级水行政主管部门应督促项目法人做好项目财务管理和资金使用管理，按照基本建设财务规则进行管理和核算。
第三十一条 项目法人在完成全部建设任务后，应按照规定及时组织编制竣工财务决算。
第三十二条 地方各级水行政主管部门会同财政等部门对项目建设资金使用管理进行指导、监督和检查，对发现的问题及时纠正，严肃处理。
第六章 监督管理
第三十三条 地方各级水行政主管部门应建立健全监管机制，组织开展监督检查，对本辖区所属小型病险水库除险加固项目实施监督管理。流域管理机构按照水利部安排实施小型病险水库除险加固项目监督管理。
第三十四条 地方各级水行政主管部门应建立小型病险水库除险加固项目管理台账，逐库落实除险加固责任单位及责任人，及时跟踪掌握项目实施情况，做到加固一批、验收一批、销号一批，并将年度完成情况报上一级水行政主管部门。
第三十五条 小型病险水库除险加固项目设计、承建、招标代理等单位纳入水利行业信用监管范围，依照《水利建设市场主体信用信息管理办法》等规定实施信用动态监管，在全国和省级水利建设市场监管平台公开相关信用信息。
第三十六条 各地应结合实际把小型病险水库除险加固项目的实施情况纳入河湖长制考核评价范围，完善监督考核机制。水利部对各地小型病险水库除险加固项目实施情况进行考核。
第三十七条 各地应建立健全小型病险水库除险加固项目责任追究机制，对项目前期工作、建设管理和资金使用管理存在的问题及时督促整改，对落实不力的责任单位和相关人员实施责任追究。
第七章 附 则
第三十八条 本办法由水利部负责解释。
第三十九条 本办法自印发之日起施行。
小型水库雨水情测报和大坝安全监测设施建设与运行管理办法
第一章 总则
第一条 为贯彻落实《国务院办公厅关于切实加强水库除险加固和运行管护工作的通知》（国办发〔2021〕8号），全面完成“十四五”小型水库雨水情测报和大坝安全监测设施建设任务，推进和规范设施建设与运行管理，提升信息化管理水平，为落实水库预报、预警、预演、预案措施提供技术支撑，保障水库安全运行，制定本办法。
第二条 本办法适用于小型水库监测设施建设与运行管理。
本办法所称监测设施包括雨水情测报和大坝安全监测设施设备，以及监测信息汇集、应用和共享的监测平台。
第三条 省级水行政主管部门对本辖区监测设施建设与运行管理负总责，组织编制监测设施实施方案和年度实施计划，确定实施项目和内容，负责监测设施建设与运行的监督管理。县级以上水行政主管部门负责组织监测设施建设，监督运行管理。
第四条 监测设施建设按照“统筹协调、因库制宜、实用有效、信息共享”的原则，充分利用现有条件，结合水库坝型、规模、坝高、坝长、下游影响、通信条件等，依据有关技术标准，合理设置监测设施，并做好与已有监测设施及除险加固项目建设内容衔接，避免重复建设，建立完善监测平台，实现信息汇集、应用和共享。
第五条 监测设施建设与运行资金由地方人民政府负责落实，统筹地方财政预算资金和地方政府一般债券额度，保障监测设施规范建设与有效运行。
监测设施运行维护纳入水库工程维修养护资金使用范围。资金使用管理严格按照有关资金管理办法执行。
第二章 实施计划
第六条 省级水行政主管部门应组织编制监测设施实施方案，明确监测设施建设与运行的目标任务、实施计划、资金安排、工作措施等内容。
第七条 省级水行政主管部门应根据监测设施实施方案组织编制年度实施计划，按照符合工程实际、区别轻重缓急原则，确定年度项目实施名单、建设内容、设施配置、资金安排、完成时限、管护措施等。
第八条 省级水行政主管部门将实施方案和年度实施计划报送水利部备案后实施。
第三章 建设内容
第九条 雨水情测报要素主要包括降水量、库水位、视频图像等，大坝安全监测要素主要包括渗流量、渗流压力、表面变形等。监测设施设备基本配置要求见附件，各地可结合实际工程特点合理配置。
第十条 监测设施的建设和运行参照《水文自动测报系统技术规范》（SL 61）、《水利水电工程安全监测设计规范》（SL 725）、《土石坝安全监测技术规范》（SL 551）、《混凝土坝安全监测技术规范》（SL 601）等雨水情、大坝安全监测、信息化相关技术标准执行，主要监测要素应满足规范标准要求。
有条件地区可结合实际探索采用新技术、新装备，提高建设标准和监测信息化水平。
第十一条 设施设备应根据工程实际、现有设施设备及通信条件确定，选用具备自动测报、双路供电、多种通讯、断电存储等功能的产品；测点编码应符合水利对象编码要求。
监测信息应以自动采集和报送为主，采用一站多发方式，向相关监测平台发送，有条件的应实现自动报警。因特殊原因不能自动采集和报送的应落实人工采集和报送措施。应根据需要配置卫星应急通信设备，保障极端气候条件下的信息报送和预警发布能力。
第十二条 建立完善部级及省级监测平台，用于汇集、应用监测信息，并与水文、防汛指挥等相关业务系统实现信息共享。省级监测平台实现省、市、县水行政主管部门和水库管理单位统一使用，与部级监测平台互联互通；市、县级建立的监测平台应与省级监测平台实现信息共享。
第四章 建设管理
第十三条 省级水行政主管部门可结合本地实际，优化监测设施建设管理，体现简化、高效原则，提升管理实效，保障建设质量与安全。
第十四条 各地应按照有关规定和程序组建项目法人，原则上以县级以上行政区为单元组建，统一负责本辖区内监测设施项目建设管理。
各地可因地制宜，探索采用委托代建、项目管理总承包、全过程咨询等方式，引入社会专业技术力量，参与项目建设管理。
第十五条 项目法人委托具有相应专业能力的单位统一编制辖区内监测设施项目设计方案，设计方案应包括设施布置、设备选型、埋设安装、监测平台、运行维护等内容。
监测设施项目设计方案由地市级以上水行政主管部门审批，省级水行政主管部门应加强监督。
第十六条 项目法人应在遵守有关规定前提下，采取集中打捆方式组织招标投标，择优选取专业能力强、市场信誉好、售后服务有保障、符合项目建设要求的承建单位。
第十七条 项目法人应加强项目建设管理，建立健全质量管理保证体系，全面落实安全生产责任制，保障项目质量与安全。
第十八条 项目法人应按照年度实施计划严格控制项目进度，原则上当年项目应在当年完成。
省级水行政主管部门应统筹安排监测平台开发与设施设备建设，有条件地区监测平台可先期开发，保障监测数据及时汇集应用。
第十九条 监测设施项目完工后，县级以上地方水行政主管部门应组织完工验收。省级水行政主管部门应加强对项目验收的监督指导。
第五章 运行管理
第二十条 监测设施运行维护单位由县级以上地方水行政主管部门确定。鼓励采用政府集中购买服务方式选择专业化运行维护单位开展监测设施运行维护及数据整编分析。
第二十一条 县级以上水行政主管部门应加强监测设施运行维护的监督指导，建立健全监测设施运行维护制度，严格落实运行维护岗位职责，明确信息报送、日常维护、检测校验、数据应用、技术培训等要求。
第二十二条 降水量、库水位、渗流量、渗流压力、表面变形等监测频次参照相关规范并依据工程管理实际需要执行，满足雨水情监测预警、预测预报和大坝安全管理要求。
当出现强降水、库水位明显变化，蓄水初期、遭遇大洪水、强地震、工程异常等特殊情况时，应加密监测频次。对监测中发现的数据异常应及时进行补测和比测，加强分析研判。
第二十三条 水库运行管理单位负责组织做好监测信息报送工作，应按照监测频次要求及时将监测信息上传至监测平台，做好数据存档备份与管理。信息报送按照《水利数据交换规约》（SL/T 783）、《水文监测数据通信规约》（SL 651）等标准执行，标准尚未覆盖的部分另行制定。
遇到紧急情况或重大安全问题，应及时发布预警信息，并落实安全管理措施。
第二十四条 监测设施运行维护单位应按有关规范要求，组织做好监测设施的日常检查、运行维护和检测校验，发现问题及时处理，确保监测设施正常运行。
第二十五条 县级以上地方水行政主管部门每年应组织监测资料整编，定期进行资料分析，加强分析成果应用，其中雨水情整编资料按规定向有关水文部门汇交。
第二十六条 省级水行政主管部门应建立完善监测平台运行和信息应用管理机制，明确监测平台运行工作要求。各级水行政主管部门应加强监测平台运行管理的监管，落实运行维护措施，保障监测平台正常运行，充分发挥监测信息的作用。
第二十七条 雨水情、大坝安全监测、视频图像及其他采集设备应匹配兼容，并具有网络安全防护功能。监测平台应满足信息安全技术网络安全等级保护要求，重点采取安全认证、传输加密、存储加密、数据备份等安全措施，确保信息安全。
第六章 监督检查
第二十八条 各级水行政主管部门应建立健全监管机制，组织开展监督检查，对监测设施项目建设、资金使用、质量成效、运行维护等进行监督管理。
第二十九条 各级水行政主管部门应建立监测设施项目管理台账，动态掌握项目实施情况，实施精细化管理，督促项目按计划完成。
第三十条 监测设施设计、承建、招标代理等单位纳入水利行业信用监管范围，依照《水利建设市场主体信用信息管理办法》等规定实施信用动态监管，在全国和省级水利建设市场监管平台公开相关信用信息。
第三十一条 各地应建立健全监测设施项目责任追究机制，对项目前期工作、建设管理、资金使用、运行维护等存在的问题及时督促整改，对落实不力的责任单位和相关人员实施责任追究。
第七章 附则
第三十二条 本办法由水利部负责解释。
第三十三条 本办法自印发之日起施行。
附件
小型水库监测设施设备基本配置表
工程 规模 | 雨水情测报 | 大坝安全监测 | |||||
降水量 | 库水位 | 视频图像 | 渗流量 | 渗流压力 | 表面变形 | ||
土石坝 | 重力坝及拱坝 | ||||||
小（1）型 | 1.至少设置1个降水量监测点。 2.对流域面积超过20km2的可增加具有流域代表性的监测点 | 设置1个自动监测点和1组人工观测水尺 | 1.具有通信条件的应设置不少于2个视频图像监视点。 2.坝长500m以上的根据需要增加监视点 | 存在渗漏明流的大坝应设置1个渗流量监测点，有分区监测需求的根据需要增加监测点
| 1.渗流压力监测横断面根据工程规模、坝型、坝高、坝长、下游影响等情况，设置1～2个监测横断面，一般设置在最大坝高和渗流隐患坝段，坝长超过500m的根据需要增加监测断面。 2.土石坝每个监测横断面宜设置2～3个监测点，一般设置在坝顶下游侧或心（斜）墙下游侧、坝脚或排水体前缘，必要时在下游坝坡增设1个监测点；下游水位或近坝地下水位监测点根据需要设置；存在明显绕坝渗漏的，根据需要设置绕坝渗流压力监测点。 3.面板堆石坝如需设置应根据情况确定 | 1.重力坝及拱坝根据廊道、帷幕和渗流情况设置扬压力监测点。 2.下游水位或近坝地下水位监测点根据需要设置。 3.存在明显绕坝渗漏的，根据需要设置绕坝渗流压力监测点 | 1.对坝高超过30米或下游影响较大的土石坝，坝高超过50米或下游影响大的重力坝、拱坝，应设置表面变形监测设施。其他小型水库，根据规范要求，结合工程实际和下游影响情况设置大坝变形监测设施。 2.土石坝以表面垂直位移监测为主，重力坝、拱坝以表面水平位移监测为主，且宜在坝顶下游侧设置1个变形监测纵断面。必要时，土石坝可增设1个监测横断面。 3.选择基础稳固的坝端或近坝便于观测区域设置必要的工作基点和校核基点 |
小（2）型 | 1.具有通信条件的应设置不少于1个视频图像监视点。 2.坝长500m以上的根据需要增加监视点 | 存在渗漏明流、坝高15m以上或影响较大的大坝应设置1个渗流量监测点，其他情况根据需要设置监测点
| 1.渗流压力监测横断面根据工程规模、坝型、坝高、坝长、下游影响等情况设置，坝高15m以上的设置1个监测横断面，坝高15m以下的根据需要设置监测断面。 2.土石坝每个监测横断面宜设置2～3个监测点，一般设置在坝顶下游侧或心（斜）墙下游侧、坝脚或排水体前缘，必要时在下游坝坡增设1个监测点；下游水位或近坝地下水位监测点根据需要设置；存在明显绕坝渗漏的，根据需要设置绕坝渗流压力监测点。 3.面板堆石坝如需设置应根据情况确定 | ||||
注：本监测设施配置表为基本要求，各地可根据实际，提高建设标准 | |||||||
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