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大壩雨量監(jiān)測站以庫區(qū)流域降雨觀測為核心,專門服務于水庫大壩安全管理,是水庫雨水情測報體系里重要的感知點位。和普通河道雨量站不同,大壩雨量監(jiān)測站選址圍繞庫區(qū)匯流范圍布置,重點掌握庫區(qū)面降雨情況,為水庫入庫水量估算、壩體安全研判提供雨情數(shù)據(jù)支撐。
一座水庫的匯流范圍往往包含多個片區(qū),單一位置的雨量數(shù)據(jù)很難代表整個庫區(qū)降雨分布,因此很多水庫會布設多座雨量監(jiān)測站,分別布置在壩頂、庫區(qū)上游支流、庫區(qū)邊坡、分水嶺附近,形成庫區(qū)雨量觀測網(wǎng)。壩頂位置的站點,主要記錄壩址附近降雨;上游支流站點,用來捕捉上游來水區(qū)域降雨,提前預判入庫洪水;邊坡區(qū)域站點,同時兼顧邊坡降雨監(jiān)測,輔助判斷邊坡滲流、滑坡風險。

大壩雨量監(jiān)測站主要由翻斗式雨量傳感器、采集終端、通信模塊、太陽能供電組件、立桿防護結構組成。翻斗式雨量計記錄小時雨強、時段雨量、日累計雨量,終端按照預設周期采集數(shù)據(jù),降雨發(fā)生時自動加密上報。通信通道優(yōu)先 4G,搭配北斗短報文作為備份,遇到暴雨造成公網(wǎng)中斷時,保障數(shù)據(jù)可以繼續(xù)傳回水庫管理平臺。供電采用太陽能儲能方案,適配庫區(qū)野外無市電的環(huán)境,設備外殼做防腐、防雷處理,適應庫區(qū)潮濕、多霧的環(huán)境。
監(jiān)測站采集的雨量數(shù)據(jù),在水庫調(diào)度中發(fā)揮重要作用。結合庫區(qū)地形、匯流模型,利用多點雨量數(shù)據(jù)估算入庫流量,預判庫水位上漲趨勢,為調(diào)度人員判斷是否需要預泄、控制下泄流量提供依據(jù)。當連續(xù)強降雨發(fā)生,雨量持續(xù)超過閾值,系統(tǒng)推送告警,管理人員提前做好巡查、轉(zhuǎn)移準備。同時,雨量數(shù)據(jù)和壩體滲壓、位移監(jiān)測數(shù)據(jù)聯(lián)動,降雨會改變壩體浸潤線,同步雨情和壩體安全監(jiān)測數(shù)據(jù),幫助識別滲流異常風險。
站點安裝和維護有專屬要求。雨量傳感器避開壩體擋水建筑物、高大閘門、輸電鐵塔遮擋,保證承雨口不受遮擋;支架基礎避開壩體防滲核心區(qū)域,施工不破壞壩體結構;設備接地防雷,避免雷電干擾損壞電路。汛前全面校準雨量傳感器,清理濾網(wǎng)雜物;汛期增加遠程查看頻次,及時處理離線、數(shù)據(jù)異常;汛后開展年度檢定,核對測量精度。
大壩雨量監(jiān)測站只采集降雨要素,部分項目會搭配水位站一起使用,形成完整的雨水情監(jiān)測組合。依靠庫區(qū)多點雨量站網(wǎng),能夠掌握降雨在庫區(qū)的空間分布,降低單點觀測帶來的誤差,讓水庫調(diào)度決策更加貼合實際來水情況,守護大壩運行安全。
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