小型水庫群管理數(shù)字化轉(zhuǎn)型探索與實踐

陳 民，張家勝

（1.安吉縣人民政府孝源街道辦事處，浙江 湖州 313306；2.浙江禹貢信息科技有限公司，浙江 杭州 310052）

1 引言

小型水庫是防汛防洪、供水灌溉以及發(fā)電收益的重要水利設(shè)施，2020年浙江省出臺了《水利工程管理“三化”改革試點方案》，推進(jìn)水利工程管理產(chǎn)業(yè)化、物業(yè)化、數(shù)字化，孝源街道實施轄域小型水庫、山塘產(chǎn)權(quán)化、物業(yè)化及部分信息化管理設(shè)施。2021年2月浙江省出臺了《數(shù)字水庫試點建設(shè)方案》，孝源街道在新時期治水方針和數(shù)字化指導(dǎo)下，深入貫徹落實我省“補(bǔ)短板、強(qiáng)監(jiān)管、走前列，推動水利高質(zhì)量發(fā)展”的水利改革發(fā)展總要求，全面推進(jìn)街道轄區(qū)小型水庫數(shù)字化改革[1]，在數(shù)字化建設(shè)工作中，分析當(dāng)前運(yùn)行管理現(xiàn)狀，建立全面感知，構(gòu)建數(shù)智小型水庫群監(jiān)管平臺，強(qiáng)化數(shù)字賦能，徹底打通水庫管理“最后一公里”，全面提升小型水庫群的管理水平，推動小型水庫水庫群管理能力現(xiàn)代化、智慧化。

2 運(yùn)行管理痛點分析

孝源街道轄區(qū)內(nèi)共有6座小型水庫，由物業(yè)化公司負(fù)責(zé)日常管理，包括水庫保潔、綠化、巡查及簡單維養(yǎng)，由各水庫所在村負(fù)責(zé)執(zhí)行放水調(diào)度操作。在這種管理模式下，由于街道人員配置有限，難以直接掌握水庫日常運(yùn)行管理狀態(tài)，主要包括以下幾點：

2.1 水庫水雨情信息不能實時查看

目前，水庫已完成庫水位和降雨量實時監(jiān)測設(shè)施建設(shè)，監(jiān)測數(shù)據(jù)均傳至省水文通信平臺，縣局可以查看街道轄區(qū)水庫水雨情數(shù)據(jù)，街道不能實時查看，日常均由巡查員、村水利員現(xiàn)場查看，定期反饋。汛期，強(qiáng)降雨、臺風(fēng)等惡劣天氣下，實時水雨情數(shù)據(jù)至關(guān)重要，不能實時準(zhǔn)確的掌握水雨情對水庫防汛帶來較大影響[2]。

2.2 水庫大壩安全運(yùn)行狀態(tài)不明

小型水庫大壩觀測設(shè)施少，僅有表面位移觀測設(shè)施，日常觀測數(shù)據(jù)資料較少，水庫大壩的位移沉降、滲流等情況不明，難以保證大壩安全運(yùn)行狀態(tài)。

2.3 汛期水庫放水狀態(tài)不能實時掌握

孝源街道轄區(qū)內(nèi)6座小型水庫擋水建筑物均為均質(zhì)壩，溢洪道為敞開式溢洪道，灌溉、放水均為放水涵洞，放水涵洞為手動斜拉插板式閘門。日常放水狀態(tài)、放水閘門開度、放水流量信息不能實時掌握，不利于水庫防汛。

2.4 水庫物業(yè)化管理情況無法監(jiān)管

小型水庫均實施物業(yè)化管理，由物業(yè)公司派專員開展水庫綠化、保潔、巡查等日常管護(hù)工作，日常管護(hù)缺乏有效的監(jiān)管措施，難以準(zhǔn)確掌握物業(yè)管理成效。

3 數(shù)字化改革建設(shè)

在充分分析轄區(qū)內(nèi)小型水庫日常管理痛點后，孝源街道開展水庫群數(shù)字化建設(shè)，采用了浙江省水利廳發(fā)布水管理平臺四橫四縱兩掌架構(gòu)，圍繞安吉縣小型水庫數(shù)字化試點相關(guān)業(yè)務(wù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)全面數(shù)字化管理。總體架構(gòu)如圖1所示。

圖1 總體設(shè)計圖

3.1 重塑長效管理機(jī)制

街道小型水庫管理涉及街道、村和物業(yè)化管理單位等，隨著數(shù)字化管理轉(zhuǎn)型，需在原管理基礎(chǔ)上，以“水庫要素數(shù)字化、管理流程便捷化、運(yùn)行調(diào)度自動化、數(shù)據(jù)交換協(xié)同化、場景應(yīng)用智能化”為目標(biāo)導(dǎo)向，結(jié)合水庫產(chǎn)權(quán)化、物業(yè)化、數(shù)字化“三化改革”，通過水庫管理業(yè)務(wù)梳理、流程再造、系統(tǒng)重構(gòu)和制度重塑，形成小型水庫運(yùn)行管理長效機(jī)制。

3.2 補(bǔ)基礎(chǔ)感知短板

以工程安全運(yùn)行管理為導(dǎo)向，在原有水雨情等感知設(shè)備的基礎(chǔ)上，補(bǔ)齊小型水庫基礎(chǔ)感知短板，運(yùn)用北斗、物聯(lián)網(wǎng)、自動化控制、云服務(wù)等當(dāng)前先進(jìn)技術(shù)，構(gòu)建空天地一體化感知體系，全面提升基礎(chǔ)感知能力：轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)監(jiān)測方式，建設(shè)大壩位移沉降、浸潤線、白蟻自動化監(jiān)測；建設(shè)水庫重要工程部位視頻監(jiān)視；建設(shè)水庫放水自動化控制，實現(xiàn)遠(yuǎn)程啟閉閘門，掌握開度與放水流量。感知體系建設(shè)形成大量實時運(yùn)行數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)匯聚、共享，補(bǔ)齊縣水利數(shù)據(jù)倉小型水庫數(shù)據(jù)短板，匯總水庫感知體系各種數(shù)據(jù)。

3.3 建設(shè)數(shù)據(jù)倉庫

采用數(shù)據(jù)統(tǒng)一接口，提供對實時數(shù)據(jù)庫、關(guān)系數(shù)據(jù)庫、文件數(shù)據(jù)庫等標(biāo)準(zhǔn)接口，形成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)存儲與交換和數(shù)據(jù)共享訪問機(jī)制，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化訪問服務(wù)，包括向安吉縣原有標(biāo)準(zhǔn)化平臺、省廳運(yùn)行管理平臺、安吉縣大數(shù)據(jù)局等提供數(shù)據(jù)訪問服務(wù)預(yù)留數(shù)據(jù)訪問服務(wù)接口，實現(xiàn)街道辦、水利局、應(yīng)急局等部門之間的數(shù)據(jù)互通。

3.4 構(gòu)建水庫群數(shù)智平臺

利用基礎(chǔ)感知數(shù)據(jù)，結(jié)合GIS、視頻AI分析、安全研判模型，打造安吉縣“數(shù)智小型水庫群監(jiān)管平臺”，建立物業(yè)監(jiān)管、智能安防、大壩研判、調(diào)度運(yùn)行和應(yīng)急聯(lián)動五大應(yīng)用場景。物業(yè)監(jiān)管場景：通過人臉識別、水面漂浮物識別、巡查路線等智能分析和預(yù)警，實現(xiàn)對物業(yè)化公司在水庫保潔、綠化、巡查工作的強(qiáng)監(jiān)管；智能安防場景：監(jiān)視水庫重要部位，對水庫區(qū)域闖入、游泳及釣魚等行為進(jìn)行抓拍、跟蹤和預(yù)警，有效監(jiān)管水庫現(xiàn)場人員；大壩研判場景：通過水庫位移、沉降、浸潤線、白蟻的分析和預(yù)警，研判大壩安全狀態(tài)；調(diào)度運(yùn)行場景：實時展示庫水位、降雨量并預(yù)警汛限水位和設(shè)計暴雨，分析水庫當(dāng)前蓄水情況和承洪能力，掌握水庫當(dāng)前溢（放）水狀態(tài)及流量；應(yīng)急聯(lián)動場景：根據(jù)平臺預(yù)警、水庫險情復(fù)核，依據(jù)水庫應(yīng)急預(yù)案一鍵啟動應(yīng)急響應(yīng)，監(jiān)督應(yīng)急人員到位、應(yīng)急任務(wù)下發(fā)和執(zhí)行情況，聯(lián)動縣級防汛搶險專家，快速響應(yīng)，達(dá)到現(xiàn)場進(jìn)行搶險技術(shù)支撐，視頻連線巡查人員和搶險救援隊，掌握水庫巡查和險情處置情況。

4 結(jié)語

安吉縣孝源街道小型水庫群管理數(shù)字化轉(zhuǎn)型，重塑了小型水庫管理機(jī)制、補(bǔ)齊了水庫監(jiān)測監(jiān)視感知控制短板，建立了數(shù)智小型水庫群監(jiān)管平臺，全面提升了街道水庫管理水平，聯(lián)通了縣水利局、街道、村、物業(yè)公司及防汛專家，完善了預(yù)報、預(yù)警、預(yù)演、預(yù)案“四預(yù)”措施，加強(qiáng)了水旱災(zāi)害防御能力。

通過水庫智慧化監(jiān)管能力提升，強(qiáng)化水庫物業(yè)化管理質(zhì)量，保證水庫水面清潔、壩面整潔，充分保障水庫水生態(tài)環(huán)境，為周邊群眾提供一個環(huán)境優(yōu)美的休閑場所，滿足休憩、親水、觀景等需求，展現(xiàn)小型水庫“安全+”多功能融合，發(fā)揮水庫水生態(tài)效益，充分體現(xiàn)安吉縣“綠水青山，就是金山銀山”的“兩山”發(fā)展理念。