黄石洞水库位于湖南省吉首市乾州街道关侯村,距吉首老城区约25公里,是一座以灌溉为主,兼具供水、发电功能的中型水利工程。

水库工程等级为Ⅲ等,主要建筑物(如大坝、溢洪道、放水设施)级别为3级,次要建筑物为4级。水库集雨面积19.6平方公里,总库容为1047万立方米,正常蓄水位338.35米,相应库容962万立方米。



现场验收图
本次除险加固工程中的安全监测与信息化系统是项目的核心组成部分,其建设目标为:
精准感知:实现对大坝、溢洪道等关键建筑物变形、渗流、应力等安全状态的实时、自动化监测。
智能运维:构建集雨水情、视频、闸门控制、环境量于一体的信息化管理平台,提升水库运行的智能化水平。
预警预判:建立基于数据分析的安全预警机制,为防汛调度和应急抢险提供科学决策支持。
高效管理:实现与省、市各级水利主管部门的数据互联互通,提升工程管理的规范化和现代化水平。

二、项目具体内容
四川合睿达承建吉首市黄石洞水库除险加固工程安全监测及信息化工程,依据《土石坝安全监测技术规范》(SL551-2012)及专项设计图纸,构建了一套覆盖全面、技术先进的黄石洞水库大坝自动化观测系统,以全面提升工程安全管理水平。该项目核心建设内容包括:大坝变形监测、渗流监测、环境量监测、坝前淤积、闸门自控、视频监控、信息化平台等。具体内容如下:
1.大坝变形监测
大坝变形监测采用GNSS与精密水准仪相结合。水平位移设1个基准点,在坝顶及下游马道布设15个监测点,构成GNSS监测网。垂直位移设2个基准点,并利用水平位移观测墩布设15个测点,按一等水准测量要求进行沉降观测。

2.渗流监测
渗流监测主要针对坝体浸润线、绕坝渗流及坝体渗漏量。
2.1坝体浸润线监测
在三个重点监测断面(分别位于坝顶及下游一级、两级马道)共布设9个监测点。通过钻孔埋设测压管,并于管底安装渗压计,以监测坝体内部孔隙水压力,描绘浸润线分布。
2.2绕坝渗流监测
在左右坝肩的防渗帷幕后区域共布设6个监测点。通过在灌浆平洞或岩体内钻孔埋设测压管及渗压计,监测两岸山体的地下水渗流情况,评估绕渗风险。
2.3坝体渗漏量监测
利用下游新建的排水系统,采用集水井抽排流量法,通过计量排水流量并结合抽排效率,计算坝体的总渗漏水量。
所有渗压计信号均接入附近的集线箱,便于数据自动采集与传输。


4.坝前淤积
共设9个观测断面,覆盖坝前、近坝区及库区,采用水下摄影或地形测量等方式进行不定期观测。施工期以人工观测为主,后期将逐步接入自动化系统,最终通过中心监测站实现自动化采集。
5.信息化
5.1雨水情监测系统
布设2个雨量站、1个水位站和1个综合站,配备翻斗式雨量计与气泡式水位计。数据通过4G/光纤传输至管理房,由LED屏实时显示,并可上报至上级平台。
5.2 流量信息自动测报系统
设置3个出库流量监测点,选用外夹式超声波、电磁或雷达流量计。通过4G物联网卡将流量数据一站多发至水库管理局及上级指定信息平台。
5.3 无人机
配备行业级无人机,用于坝体边坡面板巡检、水位应急巡视、泄洪预警喊话、道路巡查及生态安全识别等多场景作业。
5.4 视频监控系统
共部署18处视频监测站,覆盖大坝、溢洪道、库区等重点区域。除5处采用光纤+市电外,其余均采用太阳能供电与4G无线传输。
5.5 广播系统
布设3套无线预警广播,用于水源地保护和汛期安全预警。支持远程定点播音、文本转语音和状态监控,采用太阳能供电。
5.6闸门启闭状态监控系统
闸门启闭状态监控系统由现地控制柜与中控室远程平台组成,通过独立光纤网络通信,实现对4扇闸门的集中监控。具备现地手动、现地自动与远程自动三级控制模式,优先级明确。系统采用物理隔离防护,确保控制安全可靠,正常以自动模式运行。
5.7计算机网络及通信系统
计算机网络及通信系统构建覆盖水库主要区域的局域网,以大坝安全监测与水雨情系统为分控中心,实现防汛信息的采集、传输与共享。通过以太网连接现场监测设备,并接入上级防汛网络,由中控室进行统一管理与数据交换。
5.8 中控室及会商系统
中控室位于管理楼,集中部署服务器、网络及存储设备,实现对全站运行状态的监控与数据管理。配套建设多功能会商室,配备电子大屏与视频会议系统,满足防汛会商、指挥及日常会议需求,并接入上级防汛会商网络。
5.9 数据中心
建设25㎡标准化数据中心,采用一体化机柜集成服务器、网络及安全设备,配备UPS及防火墙,为水库信息化系统提供稳定、安全的基础运行环境。
5.10 信息化综合平台
集成水雨情、安全监测、视频监控等系统,实现数据融合与统一管理。支持与上级平台数据对接,具备预警预报、数据分析及报表生成功能,提升水库标准化管理水平。
5.11 信息资源共享
平台向省、州、县市三级水利部门开放数据接口,实现监测数据实时共享。支持"一张图"综合展示、安全评估与移动应用,为跨部门协同管理提供支撑。
5.12 网络信息安全
系统严格遵循《网络安全等级保护基本要求》(GB/T 22239-2019),达到等保二级标准,确保数据安全与系统稳定运行。
三、主要设备
石洞水库除险加固工程安全监测及信息化工程所采用的主要设备包括:
监测类:GNSS接收机、渗压计、测斜管与测斜仪、流量计、雨量计、风速风向仪、温度计、湿度计、气泡式水位计、夜光水尺、百叶箱等;




信息化与自动化类:闸门现地/远控控制柜、无人机、预警广播系统(主机、喇叭、防水音柱)、堡垒机、避雷针、设备箱等;


监控类:摄像机、硬盘录像机、监控硬盘、蓄电池、太阳能充电控制器、二合一防雷器等;

会议与展示类:LED显示屏等。
