1、 智慧水利平台建设方案目 录目 录I第1部分 概述2第1章 基础设施建设21.1 信息采集与传输系统建设2第2章 数据资源管理平台建设202.1 数据资源管理系统结构202.2 数据资源管理系统内容212.3 数据资源管理系统功能24第3章 应用系统建设463.1 防汛抗旱指挥463.2 水资源监测与管理493.3 水土保持监测与管理503.4 农村水利综合管理523.5 水利电子政务533.6 水文业务管理553.7 水库移民管理563.8 水网工程管理58I第1部分 概述今年，随着关于加快水利改革发展的决定中央一号文件和各级水利工作会议的召开，以及作为智慧城市中一个重要能力，给水利行业带来前所未有的机遇与发展。比如防汛抗旱指挥系统、水资源监测能力建设、城市水资源实时监控与管理系统、水土保持、农村水利等项目的纷纷开展与建设，从水利行业的纵向管理提供了好的方案和依据，但是由于缺乏顶层设计及从水利的横向统一管理实际出发，造成的重复建设及数据资源共享远远达不到信息化发展要求。为此，水利依据统一的指导思想和顶层设计规范，为切实增强水利支撑保障能力，实现水资源可持续利用，对智慧水利进行规划。“
2、智慧水利”发展的总体目标是：坚持统筹规划、协调有序推进，实施顶层设计、统一技术架构，强化资源整合、促进信息共享，完善体制机制、保障良性发展;在全市范围内建成水利八大信息采集体系以及功能完备的水利八大业务应用体系、统一规范的技术标准和安全可靠的保障体系,加强完善与水利改革发展相适应的水利信息化综合体系，大力推进民生水利工程信息化建设，全方面提升信息技术对水利日常工作及应急处理的支撑与服务能力，逐步实现水利信息化、智能化发展，为“智慧水利”对满足经济可持续发展工作的总体要求提供相适应的信息化支撑。第1章 基础设施建设1.1 信息采集与传输系统建设1.1.1 “智慧水利”监控体系结构水利监控体系是，防汛抗旱、考核用水总量和用水效率控制以及“智慧水利”实现的重要信息源自和保障。监控体系以信息自动传输为基础，通过对信息采集传输基础设施的改造和建设，配置先进的适合水利水情的新仪器、新设备，提高信息采集、传输、处理的自动化水平，提高信息采集的精度和传输的时效性，形成较为完善的信息采集体系，为“智慧水利”的实现提供及时准确的信息服务。水利监控体系由监测点，监控中心，以及监测点与监控中心的信息传输信道构
3、成。监控的实时数据统一存储在云计算中心的统一存储平台上。数据采集采用定时自报和超限加报为主，召测应答为辅的工作方式，召测响应时间符合规定标准要求。1.1.1.1 监测点布设根据2011年一号文件对信息化监测的要求，依照国家防汛抗旱指挥系统一期工程初步设计、国控监测点-重要取水户名录、省（自治区、直辖市）水资源管理系统建设基本技术方面的要求、地下水监测规范的要求等要求，结合实现智慧水利的业务需求，监测项目大致上可以分为以下八种：1.1.1.2 雨量监测为保持资料的连续性和一致性，避免重复建设，水情遥测站网布设充分的利用现有水情遥测站网和基本水文站网，对整体布局不合理处做调整合并；对雨量站网密度稀疏、尤其是城镇化程度较高的郊区进行站点补充；对人口密集区域、重点区域、重要交通枢纽等处适当加密；对于区域代表性水位缺乏处进行水位代表站补充；风速风向主要在沿江沿海、重要交通枢纽等处进行布设，为科学应对强风波浪冲击堤防、基础交通设施的灾害以及风暴潮预测预报提供科学依据。根据以上的监测点选取原则，结合已建设的雨量监测站的分布情况，雨量监测新增监测点，实现在第一时间掌握所辖地区的降雨量，在第一时间预测分析降雨对各河流、
4、水库水位的影响，掌握防汛工作的主动权为防灾控制提供预测性指导。同时为水土保持工作的监测，提供第一手翔实准确的雨量资料，更好更加准确的计算水土流失状况。1.1.1.3 水位监测监测应按照先大江大河干流重要河段和重点大型水库，然后按照列入水利部公布的全国重要饮用水水源地名录的水源地后其他水源地、先工业用水城镇用水水源地后农业用水水源地、先取水量大的干流河道或湖泊水体后取水量小的支流河道或其他水体的顺序安排布设。1.1.1.4 水量监测水量监测应按照，先国控点监测达到取水总量的70%（不含水力发电和贯流式火力电厂冷却用水）、先取水环节后排水环节、先集中用水户后分散用水户顺序安排；从取水量级考虑先重点用水户后一般用水户、同等取水量级先第二、三产业用水户后第一产业用水户顺序安排；同时兼顾设站条件通盘考虑。根据2011年一号文件对用水总量的要求，在取用水监测上按照以上建设原则，实现对水量分两期建设，最终达到对取用水户进行100%监测，并且移动、电信等公用无线网络已经完全覆盖全市，完全具备实时在线监测的要求。因此水量监测完全采用在线 视频监测对涉及的重要水库、河道、堤防、
5、水闸、重要水利工程设施以及主要内涝街区进行实时视频监视。视频监测作为会商决策中，实时了解现场情况的最有效的手段，为防汛抗旱、水资源应急等业务的决策起到不可或缺的作用，为应急指挥提供了有效的信息支撑。1.1.1.6 水质监测按照先地市际边界河流控制断面监测后县际边界河流控制断面的监测，水资源管理单元逐级细划、控制能力逐步加强的思路顺序建设。依据2011年一号文件对纳污能力的建设要，同时保证城市饮用水的安全，依照国家对水质监测的要求，在2015年列入国家重要饮用水水源名录的监测覆盖率达到100%（饮用水水源区监测覆盖率达到90%）；保留区和保护区监测覆盖率达到60%以上；除饮用水水源区外其他开发利用区监测覆盖率达到85%以上的要求。1.1.1.7 蒸发量监测主要在重要的大型灌区、水库区域建设蒸发监测点。蒸发是水循环的重要组成部分，也是水资源管理和水利用模式评价的一个重要参数。对用水控制和水资源分配提供了一个新的评估参数。也是保证三条红线中农业灌溉水的有效利用系数从0.5提高到0.53以上的有效监控手段。1.1.1.8 墒情监测为了掌握实时、准确的土壤墒情及干旱情况，必须对土壤含水率进行动态
6、监测，科学分析全市干旱形势，为防旱、抗旱决策提供科学依据。根据的真实的情况，对土壤墒情监测站网做全面的规划，首先保持墒情监测点总数不变。新建墒情信息采集点的选址应远离树林、高大建筑物、道路（铁路）、河流、水库和大型渠道。在原有监测井网的基础上按照实现“智慧水利”的能力要求。1.1.1.9 水土保持监测水土保持监测是水土保持工作的重要组成部分，对水土流失的成因、数量、强度、影响区域、危害及其防治效果进行动态监测和评估，是水土流失预防监督和治理工作的基础；是水土流失普查，掌握水土流失面积、分布状况和流失程度，预测水土流失危害及发展的新趋势，评估综合防治效果的基础。1.1.2 监测点配置标准“智慧水利”工程自动监测点所有配备的设备应该是市场上成熟可靠的产品，应该具有国家质量监督局颁发的产品生产许可证，积累设备应该通过计量认证的产品，一定要满足水文基础设施建设及技术装备标准（SL-276-2002）。1.1.3 监测点典型设计按照与国家防汛抗旱总体要求，与建立用水效率、取用水总量控制指标体系和监督考核的能力相适应的核心要求，依据国家防汛抗旱指挥系统一期工程初步设计大纲、水资源监控设备基本技术条件（S
7、L426-2008）、水资源监控管理系统数据传输规约（SL427-2008），以自动化、信息化为方向，结合“智慧水利”的实际的需求，在其现有计量设备基础上，以配齐基本在线监测设备为主，实现基本达标要求。在八种监测手段中，雨量监测、视频监测、蒸发量监测、墒情监测、水质监测以及水土保持监测，监测方法相对通用。而在水位、水量监测中，因水所处的位置，取水排水方法不一样导致监测方法不能通用，应该要依据真实的情况设计。按照取水许可证中的分量，取水方式一般来说包括四类，也就是蓄水工程（从湖库取水）、引水工程（从河道引水）、提水工程（通过泵站往高处提水）和水井工程（通过泵抽取地下水）四类。从湖库取水和从河道引水需要监测湖库和河道的水位，可以参照地表水水位自动监测站建设；需要监测取（引）水的水量，如果其输水采用的是渠道，则参照河道（明渠）型取水流量自动监测站建设，如果输水采用的管道，可参照管道型取水流量自动监测站建设。通过泵站忘高处提水需要监测水源地的水位，可以参照地表水水位自动监测站建设；需要监测提水的水量，能够准确的通过输水采用的渠道还是管道，分别参照河道型取水流量自动监测站和管道型取水流量自动监测站建设。通过泵抽取
8、地下水需要监测地下水水位，可以参照地下水水位自动监测站建设；需要监测抽水取水水量，一般这种输水方式是管道输水，可以参照管道型取水量自动监测站建设。1.1.3.1 雨量自动监测站翻斗雨量计性能要求：l 承雨口：内径：200+ 0.60mm，外刃口角度45l 测量分辨力：0.1mml 输出分辨力：0.1mm、0.2mm、0.5mm、1.0mm可设置l 降雨强度测量范围：0.0110mm/minl 仪器综合计量精度：（0.1mm3FS）l 输出信号方式：三线制脉冲信号输出，可接成二线制脉冲信号输出l 开关接点容量： V15V，I300mAl 接点工作次数：1107次l 仪器功耗：12V，0.1mAl 工作环境和温度：10+50；湿度：98%RH（40）表1 雨量自动监测站设备配置表项目单位翻斗式雨量计个遥测终端（RTU、含软件）套DTU通信模块个电源箱（含太阳能电池板、蓄电池、隔离变压器、防雷模块、充电器）项（a）1.1.3.2 水位自动监测站1、地表水水位自动监测站利用浮子跟踪水位升降，以机械方式直接传动记录。 输出码数(组)：1024 信号输出方式：RS485 轴每周输出：16 连续圈数：
9、64 寿命：MTBF不小于100000H（+25度，1000rpm） 供电电压6-12V DC（或用客户的真实需求） 响应频率：0100Hz 使用环境和温度：-20C+85C表2 地表水水位自动监测站设备配置表项目单位浮子式水位计个遥测终端（RTU、含软件）套DTU通信模块个电源箱（含蓄电池、隔离变压器、防雷模块、充电器）项2、地下水水位自动监测站压力式水位计：根据压力与水深成正比关系的静水压力原理，运用压敏元件作传感器的水位计。 量程范围： 0175m间分级可选 过载压力： 最大量程的1.52倍 输出信号： 420mA（两线（特殊补偿） 直径：1938mm 精度： 0.25% （包括非线性、重复性及回差在内的综合误差） 稳 定 性： 最大量程的0.25%/1年表3 地下水水位自动监测站设备配置表项目单位压力式水位计个遥测终端（RTU、含软件）套DTU通信模块个电源箱（含蓄电池、隔离变压器、防雷模块、充电器）项1.1.3.3 水量自动监测站1）管道型取水流量自动监测站测量原理： 超声波时差原理，双CPU并行工作显 示： 背光型液晶显示器操 作： 轻触键盘测量精度： 1.0%流速范围： -16m/s0+16m/s通信接口： R
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