论文部分内容阅读
摘要：石门水库灌区各级渠道、抽水站、小水库等水利工程的日常管理和巡查任务，主要由灌区管理单位下设的基层管理站承担。面对灌区侵占侵种事件日益增多，极端天气出现频率升高，各级渠道、小水库的滑坡垮塌险情呈现点多易发，且险情一旦发展就会造成较大损失，而传统的水利工程巡查方式已经不能适应灌区目前的标准化规范化建设要求。本文就以石门水库灌区水利工程巡查的改革与创新为视角，探讨灌区水利工程巡查管理的标准化规范化和信息化建设。
关键词：灌区水利工程;巡查;改革与创新
灌区概况：汉中市石门水库灌区范围涉及汉中市三个县区，设计灌溉面积51.5万亩，有效灌溉面积40.2万亩，是汉中市唯一的大型灌区，也是陕西省最大的水稻灌区。灌区共设有9个管理站，管理小（一）型水库2座，小（二）型水库3座，抽水站一处。共管理三条干渠，总长89.32km;支渠20条，总长161.73km;斗渠418条，总长1110.66km;分引（农毛）渠2022条，总长2232km;
一、石门灌区传统水利工程巡查的方式及弊端
1.1石门灌区传统的水利工程巡查方式
石门灌区基层管理站负责灌区小型水库、抽水站、各级渠道的管理和巡查工作，具体由基层管理站站长或分管副站长，按照《石门灌区水工程设施巡回检查制度》要求，安排责任职工按照制度要求，根据工作情况安排时间，按照巡查频率进行人工巡查。一般要求干渠通水前全面检查一次，通水期间每天巡视检查一次;支、斗渠通水期间每周巡视检查2次以上，非通水期间每月2次;塘库除按照汛期安全管理规定执行外，管理人员平时每周对水库巡视检查1次，汛期和高水位时每周不少于2次;管理站站长对全站范围内各级水工程的巡视检查，一年内不得少于2次（夏灌和冬修前应各有一次）;遇特殊情况（暴雨、干旱、高水位）应加大巡查力度和检查频次。
巡视检查完成后，各责任人按纸质的日常巡回检查表要求的范围和部位如实填写表格，建立台账制度。如发现问题应及时处理并逐级上报。对一时不能解决的，要形成本站年度维修养护计划数据库，按要求时间向管理局申报渠道维修养护项目，解决各级水工程问题;
1.2石门灌区基层管理站以往的传统水利工程巡查方式存在的弊端
1.2.1纸质巡查记录的数据采集和使用不便，效率低下：石门灌区基层管理站传统巡查任务完成后，巡查结果记录、统计，隐患上报等均需通过纸质表格、文件传递、记录和建档，不便于相关数据的分类统计及使用;当各站需要建立年度维修养护计划数据库时，还需要安排专人将各片区各次巡查中发现的工程安全隐患数据输入电子表格。
1.2.2文字描述不准确，故障上报不及时：传统巡查方式下，各级渠道、小水库等巡查后发现的侵占侵种水事案件，水工程存在渗水、滑坡、垮塌等安全隐患，均只能通过各管理站职工用文字进行描述，无统一规范的用语，易产生歧义且无法直观展现所述问题实景。当文字资料上报管理局后，业务科室需要通过电话询问相关巡查人后，才能大概知道水事案件、工程隐患的具体情况。经常还会出现询问相关巡查人员后，仍然搞不清楚存在的问题。业务科室只有派出水政执法人员或技术人员实地查勘后，才能明确侵占侵种案件或工程隐患情况，然后才能做出进一步处理的意见。在城镇建设涉及灌区水工程的侵占案件和各级渠道沿线群众侵种侵占现象呈现多发的大环境下，在灌区遇到持续降雨或暴雨等灾害后，各级渠道、水工程出现滑坡、垮塌等险情点多量大的现状下，业务科室的有限人员已经难以处理如此大量的工作任务。
1.2.3传统的巡查方式下，无法溯源巡查轨迹路线，无法实现巡查人员到点到岗监督。以往的工程巡查方式，确定各级水工程的核查任务是否完成，主要通过巡查人的文字巡查记录来判定。这种缺乏有效监管的工程巡查方式，导致部分巡查人员仅仅只是按要求完成了巡查记录的填写，实际并没有按规定频次和巡查要求去认真完成工程巡查任务。巡查频次按规定人为减少、巡查过程简化等现象在实际巡查工作中的存在，导致部分水工程侵种侵占发生了很久才发现上报，部分水工程的安全隐患发展恶化了才发现上报，这种缺乏有效监管的巡查方式给灌区工程管理带来了极大隐患。
二、石门灌区水利工程巡查的改革与创新
2.1石门灌区“智慧巡查系统”建设
由于以往水利工程巡查暴露出的种种弊端，石门灌区延续了了几十年的传统工程巡查和管理已经不能适应灌区目前标准化规范化建设的需要和精细化管理的需求。为了使石门灌区工程巡查的改革创新稳步推进，石门灌区和专业的科技公司合作，从灌区基层管理站水利工程巡查的实际情况和管理局的工程管理相结合，建设了石门灌区“智慧巡查系统”。该系统运用了物联网、互联网、大数据分析、GIS等先进技术，结合灌区工程巡查实际应用场景和基层管理站实际需求，以“底层服务+上层应用”的方式进行建设，实现灌区巡查智慧化管理。
2.2石门灌区“智慧巡查系统”的特点与应用
巡查系统业务平台分为服务端（电脑端）和移动终端（手机端）。基层管理站可使用巡查系统完成巡查任务下发、巡查执行、巡查上传、日常打卡、位置采集、故障上报、故障处理等工作。管理站站长、片区长、经营人、放水员四个层级的水管隊伍人员可通过电脑和手机进行巡查任务发起，向下级转派，巡查问题上报;重点问题可用手机进行录像、拍照上传;巡查全程可录像，巡查位置、轨迹可追溯。实现了巡查到点，执行到人，实时上传，实时提醒，失效预警，延期审核等实用功能。
管理局业务科室可使用巡查系统完成系统管理、故障管理、巡查轨迹管理、巡查管理等工作。系统管理主要是对人员增减、例行巡查、管理站等进行日常管理;故障管理主要是对各基层管理站上报到系统的故障清单、故障处理等情况进行管理;巡查轨迹管理主要是对各级巡查人员的巡查路线轨迹记录进行管理及查看;巡查管理主要是对各基层管理站的巡查工作情况进行查看、处理、统计报表等; 巡查系统通过NFC、RFID、二维码等信息采集技术和GPS、北斗等定位技术 ，实时采集需要巡查的设施设备、人员等信息，并结合GIS技术实时在智慧巡查管理系统中进行展示。具有高精度导航定位与通信、应用智能可视化、全面互联和交互、巡查的智能应用等特点。
为使灌区群众更加方便的参与灌区管理，并作为水利工程问题信息的重要来源之一，社会群众可使用“随手拍”功能，使用移动终端（手机）上报灌区水利工程问题及事件等。当群众上报的相关信息上传到云平台，系统将对信息进行转换和处理。管理员通过后台服务、终端设备对上报问题进行核实，如果是告警事件信息，则发给相关人员进行迅速处理。
2.3石门灌区“智慧巡查系统”的优势
该系统设置的巡查任务流程简单，便于基层管理站各项巡查任务的下发及执行;巡查系统内部进行消息实时反馈，并推送即时消息通知巡查责任人。系统可连续采集巡查轨迹，实时定位执行人员位置，基层管理站可及时了解下发的巡查任务完成情况。
灌区基层管理站各级巡查责任人利用手持终端进行工程巡查，实现了无纸化工作，不仅大大提高了巡查效率，而且明显减少了工作量，节约了办公经费。
系统中设置的“随手拍”功能，具有简单、便捷、零成本等优点，能够调动起灌区群众主动参与灌区管理工作的积极性。群众现在想向水管单位反映灌区各级水工程的故障和问题情况，除了以前到基层管理站或者打电话反映，又有了新的便捷途径可供选择使用。
系统方案实现了巡查数据共享接口，能够便捷的接入到其他现有信息化系统中，便于管理局业务科室对巡查数据和故障数据的分析使用。
三、石门灌区水利工程巡查的发展方向
石门灌区主要的水利工程除小水库和抽水站外，就是各级输排水渠道及配套水工建筑物，具有数量多、分散、线长等特点。灌区“智慧巡查系统”下的人工巡查只能尽量提高水工程发生故障和问题的发现比例，但仍然不能保证水工程出现的问题，尤其是突发故障想要被全部和及时发现，遗漏仍在所难免。
在目前的实际管理和技术条件下，想要全面实现灌区水工程的自动化巡查难度还比较大。但干支渠骨干渠道，重点的高大填方段、深挖方渠段及小水库的大坝监测，在人工巡查的基础上，还可综合采用无人机航拍、北斗或GPS组合定位变形监测、渗流监测、基于图像识别的安全信息采集等先进的信息采集和监测系统，并将这些信息和数据集成到“智慧巡查系统”，从而加强灌区管理单位对水工程的管理，促进各级水工程能够更加安全的运行。
参考文献
[1]顾礼清.巡查管理信息系统在基层水利工程管理单位的应用，《水利技术监督》2019年第2期.
[2]李磊、張典华.移动互联网在水利工程移动巡检中的应用，《计算机时代》2015年第3期.
[3]李小伟.官地水电站复杂环境北斗/GPS组合定位大坝变形监测精度测试分析，《大坝与安全》2019年第2期
[4]李和平、梁凌洁.BD2/ GPS 双系统滑坡监测预警系统设计与实现，《电子制作》2014年第12X期
[5]江苏省淮安市水利勘测设计研究院有限公司：王建.关于无人机航摄在水利巡查方面的应用探讨，《水利发展研究》2018年第6期
[6]郭广鑫、王东、项霞、胡再国.基于图像识别低成本集成化土石坝安全信息采集系统，《水利规划与设计》2019年第10期
作者简介：雷国松（1979-8），性别：男，民族：汉族，籍贯：陕西汉中，
职称：工程师，学历：本科，单位：汉中市石门水库管理局，研究方向：灌区管理、测流计量、水利工程管理及建设，单位所在省市级及邮编：陕西汉中 723000
关键词：灌区水利工程;巡查;改革与创新
灌区概况：汉中市石门水库灌区范围涉及汉中市三个县区，设计灌溉面积51.5万亩，有效灌溉面积40.2万亩，是汉中市唯一的大型灌区，也是陕西省最大的水稻灌区。灌区共设有9个管理站，管理小（一）型水库2座，小（二）型水库3座，抽水站一处。共管理三条干渠，总长89.32km;支渠20条，总长161.73km;斗渠418条，总长1110.66km;分引（农毛）渠2022条，总长2232km;
一、石门灌区传统水利工程巡查的方式及弊端
1.1石门灌区传统的水利工程巡查方式
石门灌区基层管理站负责灌区小型水库、抽水站、各级渠道的管理和巡查工作，具体由基层管理站站长或分管副站长，按照《石门灌区水工程设施巡回检查制度》要求，安排责任职工按照制度要求，根据工作情况安排时间，按照巡查频率进行人工巡查。一般要求干渠通水前全面检查一次，通水期间每天巡视检查一次;支、斗渠通水期间每周巡视检查2次以上，非通水期间每月2次;塘库除按照汛期安全管理规定执行外，管理人员平时每周对水库巡视检查1次，汛期和高水位时每周不少于2次;管理站站长对全站范围内各级水工程的巡视检查，一年内不得少于2次（夏灌和冬修前应各有一次）;遇特殊情况（暴雨、干旱、高水位）应加大巡查力度和检查频次。
巡视检查完成后，各责任人按纸质的日常巡回检查表要求的范围和部位如实填写表格，建立台账制度。如发现问题应及时处理并逐级上报。对一时不能解决的，要形成本站年度维修养护计划数据库，按要求时间向管理局申报渠道维修养护项目，解决各级水工程问题;
1.2石门灌区基层管理站以往的传统水利工程巡查方式存在的弊端
1.2.1纸质巡查记录的数据采集和使用不便，效率低下：石门灌区基层管理站传统巡查任务完成后，巡查结果记录、统计，隐患上报等均需通过纸质表格、文件传递、记录和建档，不便于相关数据的分类统计及使用;当各站需要建立年度维修养护计划数据库时，还需要安排专人将各片区各次巡查中发现的工程安全隐患数据输入电子表格。
1.2.2文字描述不准确，故障上报不及时：传统巡查方式下，各级渠道、小水库等巡查后发现的侵占侵种水事案件，水工程存在渗水、滑坡、垮塌等安全隐患，均只能通过各管理站职工用文字进行描述，无统一规范的用语，易产生歧义且无法直观展现所述问题实景。当文字资料上报管理局后，业务科室需要通过电话询问相关巡查人后，才能大概知道水事案件、工程隐患的具体情况。经常还会出现询问相关巡查人员后，仍然搞不清楚存在的问题。业务科室只有派出水政执法人员或技术人员实地查勘后，才能明确侵占侵种案件或工程隐患情况，然后才能做出进一步处理的意见。在城镇建设涉及灌区水工程的侵占案件和各级渠道沿线群众侵种侵占现象呈现多发的大环境下，在灌区遇到持续降雨或暴雨等灾害后，各级渠道、水工程出现滑坡、垮塌等险情点多量大的现状下，业务科室的有限人员已经难以处理如此大量的工作任务。
1.2.3传统的巡查方式下，无法溯源巡查轨迹路线，无法实现巡查人员到点到岗监督。以往的工程巡查方式，确定各级水工程的核查任务是否完成，主要通过巡查人的文字巡查记录来判定。这种缺乏有效监管的工程巡查方式，导致部分巡查人员仅仅只是按要求完成了巡查记录的填写，实际并没有按规定频次和巡查要求去认真完成工程巡查任务。巡查频次按规定人为减少、巡查过程简化等现象在实际巡查工作中的存在，导致部分水工程侵种侵占发生了很久才发现上报，部分水工程的安全隐患发展恶化了才发现上报，这种缺乏有效监管的巡查方式给灌区工程管理带来了极大隐患。
二、石门灌区水利工程巡查的改革与创新
2.1石门灌区“智慧巡查系统”建设
由于以往水利工程巡查暴露出的种种弊端，石门灌区延续了了几十年的传统工程巡查和管理已经不能适应灌区目前标准化规范化建设的需要和精细化管理的需求。为了使石门灌区工程巡查的改革创新稳步推进，石门灌区和专业的科技公司合作，从灌区基层管理站水利工程巡查的实际情况和管理局的工程管理相结合，建设了石门灌区“智慧巡查系统”。该系统运用了物联网、互联网、大数据分析、GIS等先进技术，结合灌区工程巡查实际应用场景和基层管理站实际需求，以“底层服务+上层应用”的方式进行建设，实现灌区巡查智慧化管理。
2.2石门灌区“智慧巡查系统”的特点与应用
巡查系统业务平台分为服务端（电脑端）和移动终端（手机端）。基层管理站可使用巡查系统完成巡查任务下发、巡查执行、巡查上传、日常打卡、位置采集、故障上报、故障处理等工作。管理站站长、片区长、经营人、放水员四个层级的水管隊伍人员可通过电脑和手机进行巡查任务发起，向下级转派，巡查问题上报;重点问题可用手机进行录像、拍照上传;巡查全程可录像，巡查位置、轨迹可追溯。实现了巡查到点，执行到人，实时上传，实时提醒，失效预警，延期审核等实用功能。
管理局业务科室可使用巡查系统完成系统管理、故障管理、巡查轨迹管理、巡查管理等工作。系统管理主要是对人员增减、例行巡查、管理站等进行日常管理;故障管理主要是对各基层管理站上报到系统的故障清单、故障处理等情况进行管理;巡查轨迹管理主要是对各级巡查人员的巡查路线轨迹记录进行管理及查看;巡查管理主要是对各基层管理站的巡查工作情况进行查看、处理、统计报表等; 巡查系统通过NFC、RFID、二维码等信息采集技术和GPS、北斗等定位技术 ，实时采集需要巡查的设施设备、人员等信息，并结合GIS技术实时在智慧巡查管理系统中进行展示。具有高精度导航定位与通信、应用智能可视化、全面互联和交互、巡查的智能应用等特点。
为使灌区群众更加方便的参与灌区管理，并作为水利工程问题信息的重要来源之一，社会群众可使用“随手拍”功能，使用移动终端（手机）上报灌区水利工程问题及事件等。当群众上报的相关信息上传到云平台，系统将对信息进行转换和处理。管理员通过后台服务、终端设备对上报问题进行核实，如果是告警事件信息，则发给相关人员进行迅速处理。
2.3石门灌区“智慧巡查系统”的优势
该系统设置的巡查任务流程简单，便于基层管理站各项巡查任务的下发及执行;巡查系统内部进行消息实时反馈，并推送即时消息通知巡查责任人。系统可连续采集巡查轨迹，实时定位执行人员位置，基层管理站可及时了解下发的巡查任务完成情况。
灌区基层管理站各级巡查责任人利用手持终端进行工程巡查，实现了无纸化工作，不仅大大提高了巡查效率，而且明显减少了工作量，节约了办公经费。
系统中设置的“随手拍”功能，具有简单、便捷、零成本等优点，能够调动起灌区群众主动参与灌区管理工作的积极性。群众现在想向水管单位反映灌区各级水工程的故障和问题情况，除了以前到基层管理站或者打电话反映，又有了新的便捷途径可供选择使用。
系统方案实现了巡查数据共享接口，能够便捷的接入到其他现有信息化系统中，便于管理局业务科室对巡查数据和故障数据的分析使用。
三、石门灌区水利工程巡查的发展方向
石门灌区主要的水利工程除小水库和抽水站外，就是各级输排水渠道及配套水工建筑物，具有数量多、分散、线长等特点。灌区“智慧巡查系统”下的人工巡查只能尽量提高水工程发生故障和问题的发现比例，但仍然不能保证水工程出现的问题，尤其是突发故障想要被全部和及时发现，遗漏仍在所难免。
在目前的实际管理和技术条件下，想要全面实现灌区水工程的自动化巡查难度还比较大。但干支渠骨干渠道，重点的高大填方段、深挖方渠段及小水库的大坝监测，在人工巡查的基础上，还可综合采用无人机航拍、北斗或GPS组合定位变形监测、渗流监测、基于图像识别的安全信息采集等先进的信息采集和监测系统，并将这些信息和数据集成到“智慧巡查系统”，从而加强灌区管理单位对水工程的管理，促进各级水工程能够更加安全的运行。
参考文献
[1]顾礼清.巡查管理信息系统在基层水利工程管理单位的应用，《水利技术监督》2019年第2期.
[2]李磊、張典华.移动互联网在水利工程移动巡检中的应用，《计算机时代》2015年第3期.
[3]李小伟.官地水电站复杂环境北斗/GPS组合定位大坝变形监测精度测试分析，《大坝与安全》2019年第2期
[4]李和平、梁凌洁.BD2/ GPS 双系统滑坡监测预警系统设计与实现，《电子制作》2014年第12X期
[5]江苏省淮安市水利勘测设计研究院有限公司：王建.关于无人机航摄在水利巡查方面的应用探讨，《水利发展研究》2018年第6期
[6]郭广鑫、王东、项霞、胡再国.基于图像识别低成本集成化土石坝安全信息采集系统，《水利规划与设计》2019年第10期
作者简介：雷国松（1979-8），性别：男，民族：汉族，籍贯：陕西汉中，
职称：工程师，学历：本科，单位：汉中市石门水库管理局，研究方向：灌区管理、测流计量、水利工程管理及建设，单位所在省市级及邮编：陕西汉中 723000