一种土石坝防洪安全监测预警系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种土石坝防洪安全监测预警系统，包括雨径流监测装置、洪水预报模块、大坝泄流仿真模块、下游洪水淹没仿真模块、洪水淹没预警装置；降雨径流监测装置、洪水预报模块、大坝泄流仿真模块、下游洪水淹没仿真模块、洪水淹没预警装置依次相连；降雨径流监测装置用于监测石坝上游降雨、河道流量数据，并传输给洪水预报模；洪水预报模基于降雨、河道流量数据对坝前来水量进行预报计算；大坝泄流仿真模块根据坝前来水量仿真分析大坝下泄流量数据；下游洪水淹没仿真模块基于下泄流量数据仿真预报下游河道水位、流量数据；洪水淹没预警装置基于下游河道水位、流量数据，对会被淹没的区域进行预警。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及大坝防洪监测预警领域，尤其是降雨引发的土石坝防洪安全监测预警系统。
技术介绍
我国水资源储量丰富，但地域分配不均。为了解决对水资源的需求，近年来，国内建设的大型土石坝工程越来越多。这些工程大多位于山区，地质条件复杂、施工工艺繁冗，同时又受到岩土力学理论、数值模拟及勘测技术的限制，土石坝工程安全状况成为各级水行政主管部门关注的关键问题。降雨诱发的洪水是危及土石坝安全的最重要的因素，当遇到超大洪水，为了避免溃坝的危害，通常需要加大泄洪量，然而下泄洪水又会对大坝下游区域周边人民生命财产造成危害。结合监测数据、洪水预报、泄流预报、淹没区域预报和预警技术，形成一套自动化程度高、高效的土石坝防洪安全监测预警系统，能提高土石坝工程的安全管理水平，保障土石坝下游区域人民生命财产安全。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种土石坝防洪安全监测预警系统，实现上游、土石坝、下游的全面的监控预警。为解决上述技术问题，本技术所采用的技术方案是：一种土石坝防洪安全监测预警系统，包括降雨径流监测装置、洪水预报模块、大坝泄流仿真模块、下游洪水淹没仿真模块、洪水淹没预警装置；所述的降雨径流监测装置、洪水预报模块、大坝泄流仿真模块、下游洪水淹没仿真模块、洪水淹没预警装置依次相连；所述的降雨径流监测装置用于监测石坝上游降雨、河道流量数据，并传输给洪水预报模；所述的洪水预报模基于降雨、河道流量数据对坝前来水量进行预报计算；所述的大坝泄流仿真模块根据坝前来水量仿真分析大坝下泄流量数据；所述的下游洪水淹没仿真模块基于下泄流量数据仿真预报下游河道水位、流量数据；所述的洪水淹没预警装置基于下游河道水位、流量数据，对会被淹没的区域进行预警。其中，降雨径流监测装置包括雨量计、流量计、数据传输装置；雨量计、流量计能够进行自动化监测。数据传输装置包括卫星通讯传输设备、GPRS通讯传输设备、短波通讯设备。洪水淹没预警装置包括预警发布系统、预警接收系统。预警接收系统包括手机、固定电话、移动电脑、公共广播。本技术的有益效果是：通过将土石坝上游降雨径流、土石坝的泄流、土石坝下游的淹没三个方面综合考虑，提高了整体预报预警的全面性和可靠性；通过数据传输装置将监测数据直接传输给洪水预报模块，减少了人工数据读取和录入的出错率，提高了工作效率；通手机、固定电话、移动电脑、公共广播的多种终端进行预警信息的传播，保证了报警的时效性，具有实际的应用价值。附图说明图1为本技术系统结构关系示意图。图2为本技术一实施例结构关系示意图。具体实施方式以下结合附图对本技术的原理和特征进行进一步说明。如图1所示，土石坝防洪安全监测预警系统包括：降雨径流监测装置、洪水预报模块、大坝泄流仿真模块、下游洪水淹没仿真模块、洪水淹没预警装置，各部分依次相连。如图2所示，按照土石坝防洪安全监测预警需求，在土石坝上游流域山区布置若干雨量计，河道里布设流量计；各类仪器具配置有数据传输装置。考虑到工程位于高山峡谷的山体中，外界环境复杂，数据传输若采用短波通讯需要建立中继站。从经济的角度考虑，数据传输装置选择卫星通讯传输设备和GPRS通讯传输设备，以确保数据传输的稳定性。数据传输装置将降雨和流量监测数据发送到洪水预报模块，洪水预报模块选择降雨预报模型预报得到土石坝前来水量。大坝泄流仿真模块根据坝前来水量、土石坝自身的泄流能力数据，按照水量平衡方程进行大坝下泄流量的计算，并用于辅助大坝管理人员操作泄流闸门的开启方式。大坝泄流仿真模块根据大坝下泄流量数据，提前预报下游河道的水位和流量；洪水淹没预警装置得到未来时段的下游河道的水位和流量信息，分析识别可能的淹没区域，控制预警发布系统向这些区域的手机、移动电脑、公共广播发送预警系统，提醒相关人员及时做好防洪减灾应急抢险准备工作。上述实施例为本技术较佳的实施方式，但本技术的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本技术的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种土石坝防洪安全监测预警系统，其特征在于：包括降雨径流监测装置、洪水预报模块、大坝泄流仿真模块、下游洪水淹没仿真模块、洪水淹没预警装置；所述的降雨径流监测装置、洪水预报模块、大坝泄流仿真模块、下游洪水淹没仿真模块、洪水淹没预警装置依次相连；所述的降雨径流监测装置用于监测土石坝上游降雨、河道流量数据，并传输给洪水预报模块；所述的洪水预报模块基于降雨、河道流量数据对坝前来水量进行预报计算；所述的大坝泄流仿真模块根据坝前来水量仿真分析大坝下泄流量数据；所述的下游洪水淹没仿真模块基于下泄流量数据仿真预报下游河道水位、流量数据；所述的洪水淹没预警装置基于下游河道水位、流量数据，对会被淹没的区域进行预警。

【技术特征摘要】
1.一种土石坝防洪安全监测预警系统，其特征在于：包括降雨径流监测装置、洪水预报模块、大坝泄流仿真模块、下游洪水淹没仿真模块、洪水淹没预警装置；所述的降雨径流监测装置、洪水预报模块、大坝泄流仿真模块、下游洪水淹没仿真模块、洪水淹没预警装置依次相连；所述的降雨径流监测装置用于监测土石坝上游降雨、河道流量数据，并传输给洪水预报模块；所述的洪水预报模块基于降雨、河道流量数据对坝前来水量进行预报计算；所述的大坝泄流仿真模块根据坝前来水量仿真分析大坝下泄流量数据；所述的下游洪水淹没仿真模块基于下泄流量数据仿真预报下游河道水位、流量数据；所述的洪水淹没预警装置基于下游...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨阳，何勇军，范光亚，
申请(专利权)人：水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院，
类型：新型
国别省市：江苏;32