無人機技術在調水工程管理中的應用

張繼強

（山東省調水工程運行維護中心寒亭管理站，山東 濰坊 261100）

膠東調水工程是由引黃濟青工程和膠東地區引黃調水工程組成，長度約600 km，是山東省的重要水利基礎設施。引黃濟青工程從濱州市博興縣打漁張引黃閘引取黃河水，途經濱州、東營、濰坊、青島 4市、10個縣（市、區），全長 290 km，工程修建輸水明渠250 km，穿越大小河流36條。引黃調水工程自濱州市博興縣打漁張引黃閘引水，途徑濱州、東營、濰坊、青島、煙臺、威海6市16個縣（市、區），輸水線路總長482 km（其中利用引黃濟青既有輸水線路172 km，新辟輸水線路310 km），工程新建160 km明渠、150 km管道（暗渠），設計年調水規模3.83億m3。

1 無人機巡視在工程管理中的應用

1.1 提高巡視工作質效

膠東調水工程線路長，沿途經過的鄉鎮村莊多，周圍環境復雜。目前進行實時管理主要手段是人工巡視。渠道管理員每天在堤壩上進行兩岸交替巡視，工作效率低。如果采用裝配有高清數碼攝像機、照相機以及GPS定位系統的無人機，沿輸水河道進行定位自主巡航，實時傳送拍攝影像，監控人員可在電腦或手機終端上實現同步收看與操控，巡視范圍廣、巡視速度快，大大提高管理效率。

1.2 實現全渠道動態監控

以往管理員巡視只能沿著堤壩一側巡視，巡視有盲區，不能全面地對工程進行查看。使用無人機能夠全方面、無死角地對全渠道實時動態監測，并對重點部位停留放大巡視，尤其是對10 kV線路的巡視，能夠清晰準確發現問題。

1.3 對隱蔽工程進行檢查

膠東調水工程穿越河流需要建設倒虹吸，一個通水周期結束后，如果對倒虹吸內部進行工程檢查，需要將倒虹吸內水外排，排水費用高，工期長，不利于開展。使用無人機進入內部巡視，實時記錄倒虹吸內部影像，通過收集的影像數據資料分析，可以對倒虹吸內部有全面直觀的了解，達到工程檢查的目的。

2 無人機巡視在水政執法中的應用

2.1 基層水政執法現狀

目前，基層水政執法人員配置有限，長距離渠道執法效果一般。沿線私自取水嚴重，尤其到農作物灌溉季節，且有多發于夜間，具有隱蔽取水傾向。執法人員對私自取水人員進行驅離，常常出現前面驅離，后面接上機器繼續取水現象，河道水量損失大，嚴重影響向沿線城市供水。

2.2 無人機在水政執法領域應用

無人機體積小、速度快、定位準，且不易被發現，實時記錄違法證據，對后續的水政處罰提供可靠證據。通過無人機裝載的夜視功能，能夠清楚準確發現夜間違法現象。通過無人機的喊話功能，起到同執法人員在現場類似作用，提高執法震懾力。

3 無人機巡視在河道保護工作中的應用

使用無人機巡視對河道周圍進行動態監控，能夠隨時發現污染隱患，及時處理，確保水質不受污染。近年來，上級部門對膠東調水水質安全高度重視，將工程納入河長制管理范圍，嚴禁在河道管理范圍內存在污染源。采用無人機巡視，通過無人機攜帶水質監測預警系統，發現水質污染后能夠在第一時間發出預警，準確鎖定傾倒污染物發生區域，通過應急措施將污染區域控制在最小范圍，為下一步追查污染源提供依據。

在應急搶險過程中，利用無人機安全便捷、及時準確的特點，不僅節約了巡查人員查看險情的時間，而且提高了查看險情的安全系數，提高工作效率和靈活度，為后續應對險情提供全面的現場影像記錄，為科學專業制定應急方案，提供現場可靠依據。

4 無人機巡視降低工程管理成本分析

無人機對工程管理費用降低主要體現在人力方面。以膠東調水寒亭管理站為例，寒亭管理渠道長度為25 km，按照1.2 km配備一名巡視員，需要配備20名巡視員，目前工資標準為1 800元/月，1月人員工資3.6萬元（不包括保險與福利），每年支出大約43.2萬元。如果使用無人機進行巡視，按照5 km配備一臺無人機標準，需要5臺，按每臺費用3萬元計，共需投入15萬元，降低工程管理成本，提高工程巡視質量，增強工程巡視的科學化水平。

5 結語

無人機實現了自動化巡視，提高了調水工程巡視的工作效率。隨著無人機的自動化和智能化發展，與水利工程管理的結合不斷深入，在長距離調水工程管理中會有廣闊的應用前景。