常海春
(晉城市高平市水務(wù)局,山西 高平 048400)
高平市位于山西省東南部,澤州盆地北端,太行山西南邊緣,因其四面群山環(huán)繞、中部相對(duì)平坦而得名“高平”,市域面積946km2。屬大陸性暖溫帶季風(fēng)氣候,一年四季分明,雨熱同季,季風(fēng)強(qiáng)盛。全市降水時(shí)空分布不均,豐枯懸殊,多年平均降水量為589.4mm。汛期降水量占全年降水量的72.5%,多年平均蒸發(fā)量為1735mm,干旱指數(shù)為2.8。高平市地處丹河流域上游,丹河為沁河的最大支流,流域面積2931km2,河流全長(zhǎng)129km。丹河自北向南縱貫高平市,在高平市境內(nèi)河長(zhǎng)41.75km。
高平市是資源型缺水和水質(zhì)污染型缺水并存的地區(qū),根據(jù)晉城市第二次水資源評(píng)價(jià)結(jié)果,高平市水資源總量為9943萬m3,可利用量?jī)H為5501萬m3,人均水資源量199m3,僅為全國(guó)人均水資源量的1/10。
2.1.1 地下水水位監(jiān)測(cè)
高平市現(xiàn)狀共有地下水位監(jiān)測(cè)點(diǎn)16個(gè),其中3個(gè)位于超采區(qū),13個(gè)位于非超采區(qū)。
2.1.2 山洪預(yù)警監(jiān)測(cè)
依托2013年實(shí)施的水利部山洪預(yù)警平臺(tái),高平市布設(shè)了多種感知設(shè)備。其中自動(dòng)水位站點(diǎn)3處,簡(jiǎn)易水文站點(diǎn)5處,自動(dòng)雨量站19座、簡(jiǎn)易雨量站148處、視頻監(jiān)控點(diǎn)4處、縣級(jí)山洪災(zāi)害預(yù)警平臺(tái)1處、鄉(xiāng)級(jí)預(yù)警系統(tǒng)16套、村級(jí)預(yù)警廣播73套、手搖報(bào)警器86個(gè)、鑼哨148個(gè)、縣級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及會(huì)商系統(tǒng)1套,初步構(gòu)建了山洪災(zāi)害防治區(qū)報(bào)警體系。
2.1.3 水庫監(jiān)測(cè)
高平現(xiàn)有供水水庫20座,總庫容3953萬m3,其中小(一)型水庫9座,?。ǘ┬退畮?1座。2009—2018年,高平市先后對(duì)20座水庫進(jìn)行了除險(xiǎn)加固,所有水庫埋設(shè)了變形觀測(cè)點(diǎn),部分蓄水水庫安裝了測(cè)壓管。高平市小型水庫共建自動(dòng)水位站3處、雨量站4處、監(jiān)控系統(tǒng)6套。上述信息沒有數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸,只在水庫管理處進(jìn)行信息的展示和顯示。
2.1.4 工業(yè)企業(yè)用水監(jiān)測(cè)
高平市各用水企業(yè)均安裝了機(jī)械水表,但沒有遠(yuǎn)傳功能。目前高平正針對(duì)工業(yè)企業(yè)更換具有遠(yuǎn)傳功能的電磁表,下一步可將水表數(shù)據(jù)傳輸至新建信息平臺(tái)。
2.1.5 農(nóng)村用水監(jiān)測(cè)
高平市農(nóng)村供水多采用地下水源,供水點(diǎn)分散,以高位水池自流方式供水。東、西部供水工程完成后,張峰水庫水源可逐漸替代地下水,作為供水的主水源,地下水源作為備用水源。據(jù)統(tǒng)計(jì),目前只有1/3的用戶安裝了智能水表,但沒有遠(yuǎn)傳功能,需要定期抄表。
全市水利網(wǎng)絡(luò)通訊建設(shè),實(shí)現(xiàn)了各水利部門信息網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通,通過GPRS、4G、光纖等方式實(shí)現(xiàn)了前端監(jiān)測(cè)、監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的接入,市水務(wù)局建設(shè)了覆蓋上下級(jí)水利部門的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和覆蓋各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的VPN通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了獲取水利信息和移動(dòng)辦公的需求。
智慧水務(wù)建設(shè)是貫徹“節(jié)水優(yōu)先、空間均衡、系統(tǒng)治理、兩手發(fā)力”十六字治水思路的必要舉措,是“水利工程補(bǔ)短板,水利行業(yè)強(qiáng)監(jiān)管”的具體措施。
水利部于2016年4月印發(fā)了《全國(guó)水利信息化發(fā)展“十三五”規(guī)劃》,提出推動(dòng)“數(shù)字水利”向“智慧水利”轉(zhuǎn)變,推進(jìn)水治理體系和水治理能力現(xiàn)代化的發(fā)展目標(biāo),建設(shè)水利業(yè)務(wù)應(yīng)用深化、信息資源整合共享、基礎(chǔ)設(shè)施完善、網(wǎng)絡(luò)安全加固、保障環(huán)境優(yōu)化等五大任務(wù)的一項(xiàng)重要工作。
目前水雨情等方面的信息采集較為完善,為防汛業(yè)務(wù)管理提供了重要支撐,但與實(shí)現(xiàn)防汛監(jiān)測(cè)信息全面獲取,實(shí)現(xiàn)精細(xì)、超前的預(yù)報(bào)還有一定的差距,需進(jìn)一步加密雨量、水位、流量等基礎(chǔ)感知密度;在水資源保障、水生態(tài)環(huán)境保護(hù)方面監(jiān)測(cè)能力較為薄弱,水功能區(qū)水質(zhì)監(jiān)測(cè)大多以人工為主。
為落實(shí)最嚴(yán)格的水資源管理制度,滿足人民對(duì)美好生態(tài)環(huán)境的需求,還需進(jìn)一步加強(qiáng);同時(shí),積極引用無人機(jī)、衛(wèi)星遙感、智能視頻等新手段,提高河湖監(jiān)管、岸線保護(hù)、水污染識(shí)別、水旱災(zāi)害指揮等的響應(yīng)和處置能力,加強(qiáng)在建水利工程施工現(xiàn)場(chǎng)管控能力。
依據(jù)“整體規(guī)劃,分步實(shí)施“的原則,通過智慧水務(wù)建設(shè),提升高平市水務(wù)局在管理決策和應(yīng)用服務(wù)方面的信息化水平,提高水務(wù)的管理能力、經(jīng)濟(jì)效益和服務(wù)水平。建成智慧感知信息健全、智慧分析能力提升、智慧應(yīng)用業(yè)務(wù)協(xié)同的具有高平特色的“智慧水務(wù)”系統(tǒng),以智慧水務(wù)建設(shè)驅(qū)動(dòng)水務(wù)現(xiàn)代化管理,實(shí)現(xiàn)水務(wù)粗放式管理向水務(wù)精細(xì)化管理轉(zhuǎn)變,促進(jìn)水利工程管理向標(biāo)準(zhǔn)化轉(zhuǎn)變,促進(jìn)水務(wù)服務(wù)向社會(huì)化發(fā)展。
高平市共有20座小型水庫,其中?。ㄒ唬┬退畮?座,?。ǘ┬退畮?1座,現(xiàn)蓄水水庫8座。水庫安全監(jiān)測(cè)設(shè)施比較完善,其中釜山、米山、杜寨、章莊、趙莊和陳區(qū)水庫大壩表面變形和大壩滲壓監(jiān)測(cè)設(shè)施比較完善,其它水庫僅有大壩表面變形監(jiān)測(cè)設(shè)施。目前所有水庫大壩表面變形數(shù)據(jù)測(cè)量,都委托晉城水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院實(shí)施,尚未開展?jié)B流觀測(cè)。
高平市現(xiàn)有20座小型水庫,通過改革全部明晰了工程產(chǎn)權(quán),工程產(chǎn)權(quán)所有者即管護(hù)主體,其中釜山、趙莊、杜寨、米山、東倉、西倉、章莊等7座水庫產(chǎn)權(quán)歸高平市3個(gè)公益性水庫管理單位所有,其他13座小型水庫產(chǎn)權(quán)歸當(dāng)?shù)剜l(xiāng)鎮(zhèn)人民政府(街道辦事處)所有。
水庫管理經(jīng)費(fèi)80%由財(cái)政承擔(dān),20%由供水企業(yè)承擔(dān),維修養(yǎng)護(hù)經(jīng)費(fèi)也已經(jīng)列入每年年度預(yù)算,但水庫管理單位人員老齡化、專業(yè)技術(shù)人員短缺、大壩安全監(jiān)測(cè)設(shè)施安裝不規(guī)范等問題成為管理的制約因素,水庫管理單位無法了解水庫安全管理情況。為此,引進(jìn)第三方分年度開展水庫智能化設(shè)施建設(shè),對(duì)20座水庫進(jìn)行智能化遠(yuǎn)程管理,2020年先對(duì)蓄水且有滲壓監(jiān)測(cè)設(shè)施的杜寨水庫進(jìn)行示范項(xiàng)目實(shí)施。
在管理房安裝中樞電腦、路由器、配電箱、交換機(jī)、轉(zhuǎn)換器等,安裝數(shù)據(jù)采集、云平臺(tái)和一體化平臺(tái)軟件系統(tǒng),在壩前安裝全角視頻監(jiān)控系統(tǒng),在臥管進(jìn)口段安裝庫容雨量水位儀和視頻融合器集成箱,測(cè)壓管內(nèi)安裝滲壓計(jì),通過數(shù)據(jù)線將測(cè)壓管里的滲壓計(jì)與電腦相連讀取測(cè)壓管數(shù)據(jù),在大壩上下游安裝8個(gè)巡查點(diǎn)位牌,用于自動(dòng)巡查、記錄、圖像上傳。
(1)實(shí)現(xiàn)水庫水位、雨量、滲流、沉降(人工錄入)、視頻(現(xiàn)有系統(tǒng)接入)等要素,集成到一個(gè)展示界面。實(shí)現(xiàn)水庫智能化遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)水位、降雨、巡查管護(hù)、測(cè)流測(cè)壓的全方位監(jiān)測(cè)。
(2)實(shí)現(xiàn)水庫大壩安全巡查與智能診斷,系統(tǒng)主要包括人員管理模塊(巡檢人員添加、人員權(quán)限分配)、智能巡檢管理模塊(巡檢路線設(shè)定、巡檢任務(wù)制定、巡檢任務(wù)提醒、巡檢任務(wù)執(zhí)行、關(guān)聯(lián)隱患處置案例、隱患處理效果反饋)、查詢統(tǒng)計(jì)管理模塊(巡檢任務(wù)查詢、人員巡檢軌跡回放、巡檢類別查詢、巡檢隱患查詢管理、巡檢報(bào)告、巡檢點(diǎn)動(dòng)態(tài)設(shè)置)等。
(3)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程查看。向管理單位授權(quán)后,可遠(yuǎn)程查看水庫現(xiàn)場(chǎng)及歷史的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、視頻、巡檢人員的巡檢軌跡和相關(guān)記錄情況等內(nèi)容。另外利用該系統(tǒng)可向水庫管理單位提供數(shù)據(jù)分析報(bào)告、大壩安全遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)、大壩安全管理技術(shù)服務(wù),包括培訓(xùn)、風(fēng)險(xiǎn)和隱患動(dòng)態(tài)管理、遠(yuǎn)程技術(shù)指導(dǎo)和現(xiàn)場(chǎng)問題處理。
信息化管理是智慧水務(wù)管理系統(tǒng)的一個(gè)重要方面,將有效推動(dòng)智慧水務(wù)平臺(tái)建設(shè),提高全市水務(wù)工作的科學(xué)化、現(xiàn)代化水平,對(duì)高平市水資源的可持續(xù)利用和經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展有著重大意義。