水資源監控平臺日常維護的措施和方法

席浩棟

（沂沭河水利管理局河東河道管理局，山東 臨沂 276000）

0 引言

為強化水資源管理，切實做好水資源稅改革工作，建設節水型社會，山東省水利廳、山東省財政廳、國家稅務總局、山東省稅務局依據《山東省水資源稅改革試點實施辦法》，制定了《山東省水資源稅遠程在線監控管理改革方案》，在全省范圍內開展水資源取水在線監控系統建設，進一步推進取水口取水監測計量體系建設，全面提高監測計量覆蓋面和數據質量。水資源稅遠程在線監控系統是對地表水、地下水水源等繳稅范圍內的取用水戶的水量監測，定時收集和提供水量計量信息的基本單元，可由一個或多個采樣斷面或采樣點組成，監控數據直接、及時、有效地傳輸至省水資源稅遠程在線監控管理系統，流域機構也可通過該平臺實時查看水量。在淮委直管河道內，水資源在線監控平臺被廣泛使用，但根據一線水資源監管人員反饋，水資源監控平臺時常出現掉線或者和取水戶自己安裝的水表讀數出入較大的情況，個別取水口還有數據上傳遲滯較長甚至超聲波探頭丟失的問題。為解決這一難題，切實提升日常水資源監管水平，本文對監控設施進行研究，并提出具體措施，進一步提升在線監控平臺的可靠性。

1 水資源在線監控平臺的組成

水資源取水在線監控系統根據不同的水量計量方法選擇配置監測儀器設備，主要由監測儀器、遙測終端、供電電源及附屬設施等組成。系統拓撲圖如圖1。

圖1 水資源取水在線監控系統拓撲圖

2 水資源在線監控平臺存在的問題

因河道內水情地勢復雜，在沂河很多取水口采用太陽能供電的遠程監測終端，此種取電方式優點為不用從堤外引電，單靠太陽能板發電就可以取電；不足之處是太陽能取電受天氣影響較大，太陽能板在室外容易受到破壞，更換和維修成本較高并且在時效性上比較滯后。

如果采用市電供電方式，往往需要穿堤，一定程度破壞了堤防設施，而且繼電器等設施容易受到河道內行洪影響，給后續監控平臺的持續使用帶來困難。

電池供電微功耗遙測終端機依靠電池供電，供電持續性較差，而且在室外河道內環境惡劣，電池組的保管和維護難度較大。

與供電問題同時存在的還有計量監測設施的維護問題，因為沿河取水口多數是提取地表水，采用機器抽水的方式，所以計量監測設施多數采用超聲波電磁流量計。因為河道地貌原因，個別監測探頭還暴露在室外，容易遭受破壞或丟失，汛期漲水零件容易進水損壞，后續維護難度較大。

3 具體措施方法

為徹底解決水資源監控平臺時常出現掉線或者讀數不準、探頭容易丟失，以及數據上傳遲滯時間較長等問題，需要從設備和人員兩個角度發力，多措并舉，源頭施策。

3.1 全天候供電的實現和計量設備保護箱的應用

確保監控設施24 小時不間斷供電。機灌站形式的取水口，因為電機取水用電早先就從堤防外引電，所以具備市電供電條件。可接入市電實現24 小時不間斷供電，太陽能板發電作為設備緊急情況下（例如停電狀態下）的補充用電。計量監測設備加以外置不銹鋼箱體保護，電磁流量計等精密儀器設施都要放在箱內，防止遭受破壞。同時監測設施應加裝掉線監測模塊，出現掉線情況第一時間將消息推送給技術人員，確保問題第一時間得到解決。

為應對河道內復雜多變的環境，以及防止野生動物破壞，計量設施保護箱應采用不銹鋼材質，同管道結合部位應采取焊接方式，內部設置備用電池組放置位置、置物盒等。

箱體周圍應加裝防水密封墊圈用來防止河道行洪或者暴雨來襲時，河道內水位沒過箱體，對箱體內電池等物品造成破壞。通過增強計量設施保護箱箱體強度、密封措施、防盜裝置的方式，使該保護箱具備整體防水、防火、防盜、防銹、防冰雹、防野生動物破壞等功能，從而更好地保護計量設施，提高監測的準確程度。

個別取水口由于地勢較為低洼，監測設施容易被河水浸泡，特別是在汛期來臨時更增加了設備維護難度。因此要在管道布置的方式上求創新，可采取U 型管等特殊管道形式，將計量設施保護箱的安裝位置盡量遠離水面。

對于無堤內取電條件的取水口，在利用太陽能板發電的同時要準備好電池備用供電模塊，用上述計量設施保護箱加以保護，同時要配有開箱記錄手冊，每次開箱標注好時間人員和操作內容，力求萬無一失。

3.2 無線傳輸的完善

在加強現場取水計量設施監管的同時要完善數據信號的傳導，因為采集數據是通過4G 通訊網絡的形式傳遞到遠程在線監控管理系統。在信號差、缺少通信機站的偏遠地區，與移動通信部門協商，通過增加基站或者無線熱點的方式加強信息傳遞的安全性、可靠性。

3.3 健全多元化的水資源監管模式

加強和第三方溝通，查找監管過程出現問題的原因，堅持以人為本，克服對機器設備的完全依賴，每月定期檢查取水情況和取水戶填寫取水量確認表，確認水量，打通水資源監管的最后一公里，使取水量嚴格控制在淮委批復方量下，防止超方量取水。用管理方式的民生指數來提升取水戶的幸福指數。

3.4 完善水資源監控平臺應用系統

技術平臺要充分發揮技術優勢，深耕一套完善的水資源在線監控運行體系，通過增加用水量超限、電池電量不足、監控掉線實時報警、數據上傳異常及時提醒等功能切實將平臺問題第一時間發現并解決，對出現由于震動過強導致超聲波流量計反復失靈等情況的部分取水口管道，及時采取更換光電直讀表或其他措施將計量設施盡快修復，切實提升用戶體驗以及滿意度。

3.5 取水用戶加強自我管理

取水戶要制定完善的取用水計劃，根據每個節氣的不同取水需求和上一年取水情況以及淮委批復方量相結合，自己制作取水量計劃表，嚴格執行，防止超方量取水，定期檢查維護取水監測設施，管理單位、技術平臺、取水戶三者共同發力，才能徹底解決水資源監控平臺時常出現掉線或者讀數不準、數據上傳遲滯較長等問題，淮委直管河湖水資源監管工作才能在精細化、數字化的道路上行穩致遠。

水資源遠程在線監控系統為全面、實時、準確分析水資源稅申報提供了強有力支撐，流域機構依托在線監控系統，能更準確地掌握取水戶取用水計劃執行情況，及時準確生成水量核定文書，減少了部門間事后分析比對工作量，一個平臺，三方共用，打通了取用水管理和稅務管理的橫向聯系，既優化了服務，又提高了管理質效。

4 灌區取水監測的完善

在日常對灌區水資源監管過程中，取水戶反映渠道內不同流層的流量明顯不同，測流儀器在計量過程中無法精確計算某一斷面一段時間內的凈流量，從而導致計量結果和實際流量數據誤差偏大，如果單純通過實測水頭差、閘門開啟高度等水力因素，經率定分析或利用經驗公式確定流量系數或效率系數，再通過計算得到流量的方法也同樣會因閘門老化等外在因素而造成誤差，為解決上述問題，可以從觀測儀器精度改良方面入手尋求突破。

本著因地制宜的原則，淮委直管區內的灌區可根據灌區規模、流量精度、測量范圍等條件的不同選擇合適的在線測流的典型方法、儀器種類，并根據相關要求合理選擇測量斷面、儀器安裝位置等。此外要充分利用已有的先進技術成果，目前國內較為先進的流量監測技術有三斷面能量守恒流量監測技術等，搭配測控一體化閘門系統，對明渠流量進行精確監測，能有效提升監測精準度。

5 結語

水量監測只是手段，提高廣大人民群眾節水意識，實現水資源節約集約利用才是目的。要想實現農業高效用水，需要建立完善的節水灌溉技術服務指導體系和相應配套政策。通過以上具體措施的實施，水資源監管存在的問題可以得到有效解決，流域水資管理工作將變得更為規范有序