海委引滦局信息化建设的几点体会

马 颖 ，仇新征

（1.水利部海委海河下游管理局，天津 300061；2.水利部海委引滦局，河北 迁西 064310）

0 前言

结合《数字海河流域总体规划》，海河流域首先建设《京津地区重要水源地水资源实时监控系统项目》，该项目涉及海委引滦局（潘家口和大黑汀水库）的信息化建设问题，工程建设总投资 900 余万元，全部工程于 2004 年底完工。

加之以前建设的多个应用系统，通过有效整合，将达到管理人员足不出户，便可以实时掌握流域内各种水情信息，远程监控水利工程的运行状况，电脑操纵机电设备的开启方式，实现水事活动描述的全信息化、过程的可视化和决策的科学化，提高对流域水利管理的宏观把握、微观控制能力，以保证管理决策的效率、效能和科学性。

1 引滦局信息化建设的必要性

天津—唐山地区在我国政治、经济和文化领域具有重要战略地位，新中国成立以来，为确保天津市和唐山市的城市、工业及农业用水，潘家口、大黑汀、于桥等大型水库作为天津—唐山地区的主要水源地，同时兴建了引滦入津等大型输水工程以保证天津—唐山地区人民生活及工农业生产对水资源的需求。

随着人口增加、经济发展和城市化水平提高，从 20 世纪 70 年代开始天津—唐山地区水资源供需矛盾初见端倪，80 年代以来越发突出，尤其近几年，北方地区连续枯水年，天津—唐山地区连续出现用水危机。1999～2000 年海河北系和滦河上游出现连续枯水年，2000 年天津城市缺水量达到 8 亿 m3，不得不动用潘家口水库死库容 2 亿 m3，应急引黄河水 4 亿 m3，压缩城市需水 2 亿 m3，才勉强渡过难关。长期的供需矛盾已经造成地表水过度开发、地下水严重超采和污水未经处理被大量利用的状况。大量数字和事实表明：天津—唐山地区经济社会发展需求已超过本地区水资源的承载能力，造成河道干涸、湿地面积减少、地面沉降、水污染严重等一系列生态环境问题。因此，应用信息技术，在引滦工程源头：潘家口和大黑汀水库实施信息化项目建设，对增加天津—唐山地区水资源可供水量、控制水污染、实现水资源的优化配置、提高水资源利用率是十分必要和迫切的。

2 引滦局信息化建设的有利条件

潘家口和大黑汀水库自投入运行以来，海委引滦局就十分重视对工程建设的投入，在水利部、海委的帮助下相继完成了潘家口水库底孔防汛自备电站建设，潘家口水库 41 坝段水平裂缝处理，和大黑汀除险加固等较大工程项目的建设，确保潘家口、大黑汀水库可以按照设计标准防御洪水。在完善工程项目建设的同时投入大量人力、物力进行相关应用工程的建设，潘家口、大黑汀水库大坝安全监测自动化工程，实现了对潘家口和大黑汀水库坝体水平和垂直位移、坝体扬压力、坝体挠度、地震、边坡倾斜、上下游水位及环境量等项目的监测；潘家口、大黑汀水库水雨情遥测系统的建设，为实时预报调度系统提供了可靠的水雨情数据。

作为引滦工程的源头，2 水库自建库伊始就特别重视防洪非工程措施的建设，建立了洪水预报系统、中长期预报系统，指导汛期的水库调度和后汛期的蓄水及供水调度工作。在水库建成的 24 年里，积累了大量关于水库调度和管理的经验。因此，在海委引滦局实施信息化建设的基本条件已经具备。

3 引滦局信息化建设的基本内容

2002 年 12 月根据海委信息化工作领导小组的统一安排，海委引滦局信息化工程建设正式启动。引滦枢纽信息化建设作为京津地区重要水源地水资源实时监控系统项目的重要组成部分，主要建设项目包括以下几点：

（1）潘家口、大黑汀水库视频监视系统；

（2）潘家口、大黑汀水库闸门监控系统；

（3）潘家口水库分中心局域网系统；

（4）潘家口、大黑汀水库空间数据库系统；

（5）潘家口水库监控中心大屏幕系统；

（6）潘家口水质自动监测站等工程；

（7）潘家口水库到海委的光纤通讯线路工程；

3.1 潘家口、大黑汀水库视频监视系统

潘家口、大黑汀水库工程视频监视系统是京津地区重要水源地水资源实时监控系统一期工程监控系统中的一个重要组成部分，它利用先进的工业电视监控技术实现 2 个水库及其附属建筑物和管理区的全面视频监控。建设包括海委、潘家口水库、大黑汀水库的多点电视会议系统，实现海委、潘家口水库、大黑汀水库的多路视频数据实时网上传输，多方会议系统等功能。

潘家口、大黑汀水库视频监视系统工程具体内容包括：潘家口电厂至大坝中控室光缆主干网、潘家口电厂至大坝观测楼光缆主干网、大黑汀水库渠首电厂至大坝中控室光缆主干网的建设，潘家口和大黑汀水库 5 个监控集群、88 个视频监控点、11 个监控中心的设备安装，海委、潘家口水库、大黑汀水库的 3 方会议系统的安装调试。

3.2 潘家口、大黑汀水库闸门监控系统

潘家口、大黑汀水库闸门监控工程是工程监控系统中的重要组成部分，它利用先进的计算机远程和工业自动等控制技术实现潘家口和大黑汀水库的全自动实时监控。具体建设内容包括：潘家口水库闸门自动控制工程，包括潘家口 18 孔表孔闸门监控系统、3 个底孔的自动监控工程；大黑汀水库闸门自动控制工程，大黑汀水库 28 孔表孔的自动控制；网络组网工程，潘家口和大黑汀水库环网建设。工程建设完成后实现了潘家口和大黑汀水库的工程闸门的计算机远程控制，大大提高引滦枢纽的自动化管理水平，2003 年 12 月通过远程控制实现向天津市和唐山市的供水。

3.3 潘家口水库分中心局域网系统

潘家口分中心局域网系统建设包括潘家口和大黑汀局域网工程，潘家口和大黑汀水库网络连接。具体建设内容为：潘家口网络主干的扩建，形成从局机关办公楼到大坝观测楼的千兆网络主干；对部分重要的生产、办公楼宇进行综合布线；完善潘家口和大黑汀水库之间的网络传输结构，扩充网络传输带宽，达到百兆连接。工程建成后实现潘家口地区 1000 M 的网络传输，大黑汀地区 100 M 的网络传输，潘家口、大黑汀地区 100 M 的网络互连。

3.4 潘家口水库监控中心大屏幕投影系统

该工程在潘家口调度中心建设大屏幕投影墙和潘家口会议系统，可实现对海委、大黑汀水库的异地会商及多媒体功能。

3.5 潘家口水库自动水质监测站工程

潘家口水库水质自动监测站工程，是在潘家口水库大坝东端建设的一个全自动水质监测站，主要包括自动取水部分，具有自动清洗、自动水质化验功能，主要监测水样的 pH 值、氨氮、溶解氧等 20 个监测项目。

3.6 潘家口水库到海委数字光纤通讯线路工程

租用潘家口到海委的数字光纤通讯线路，开通潘家口和大黑汀水库到海委的信息传输通道。

这 6 项工程的建设大大提高了海委引滦局防汛自动化水平。在工程的建设和试运行过程中，为加强工程建设的管理，规范工程建设中的各种行为，本工程实行项目法人负责、监理单位控制、施工单位保证和政府监督相结合的质量管理体制，对工程实施有效管理。

4 引滦局信息化建设采取的措施

为确保信息化工程如期、按质完成，采取了一些措施。

4.1 完善的组织机构

（1）项目法人

分别成立信息化工作领导小组办公室和海委引滦局信息化项目建设办公室，全面负责潘家口和大黑汀水库的信息化建设。

（2）设计单位

工程设计单位负责施工中根据现场实际情况进行设计变更及重大技术问题的处理。

（3）监理单位

工程监理单位负责对工程施工全过程的监理。

（4）施工单位

由招投标产生的工程施工单位，其在现场设有项目经理部，负责工程施工。

（5）上级主管部门

工程上级主管部门负责工程的立项等重大事项的批复及开工报告的批复等工作，监督、指导工程全过程的实施，主持竣工验收等。

（6）质量监督单位

工程质量监督单位负责对工程质量进行监督、检测及工程质量等级的评定工作。

4.2 完备的质量控制体系

2002年5月14日，信息办结合工程建设情况，发布了工程建设管理办法（海信办［2002］14号），该办法对工程建设质量控制作了明确规定，从单元工程到分部工程验收的各个环节形成工程质量管理体系。同时，向水利部水利工程质量监督总站海河流域分站办理了工程质量监督手续，并组织设计单位对施工单位进行设计交底，检查落实各个施工单位的质量保证体系，把政府监督、法人负责、监理控制、企业保证的质量管理体系落到实处。

工程质量控制按照有关规范及设计图纸、设计文件进行。监理单位对施工企业施工过程进行巡视和抽检，在施工单位自检合格后，监理人员进行抽检。

4.3 必要的设计变更

在建设过程中本着“尊重设计”和“一切从实际出发”的求实精神，对于原设计中存在的问题，通过实地考察并和一线的管理、工作人员讨论修改方案，海委引滦局信息办根据实际情况和基建程序向监理和设计单位提出了更改设计的建议，并协助制定了切实可行的方案。

7 项工程共发生设计变更 25 项，例如在潘家口和大黑汀水库闸门监控系统中发生如下设计变更：

（1）将潘家口底孔检修门自动控制及 18 孔表孔荷重仪取消，增加了闸门翻板制安及润滑水管路安装（包括加压泵）；

（2）将大黑汀退水闸自动控制及 28 孔表孔荷重仪取消，增加了闸门翻板制安及润滑水管路安装（包括加压泵）；

（3）增加了潘家口 18 孔表孔控制柜—手动柜电缆和手动柜—电机电缆；

（4）增加了大黑汀 28 孔表孔手动控制柜、电机电缆；

（5）大黑汀 28 孔表孔闸门闸位计增加了机械限位。

通过必要的设计变更，使整个工程更好地符合潘家口和大黑汀水库工程实际的运行情况，使有限的资金发挥最大的效益。

5 引滦局信息化建设取得的效益

工程建成后，提高了潘家口和大黑汀水库防洪、抗旱的自动化水平，为汛期实施洪水资源化调度创造了条件，极大发挥了潘家口和大黑汀水库拦蓄洪水的能力，可有效缓解天津－唐山地区严峻的缺水形势，促进区域水资源的高效利用。

在“五不变”前提下，即水库的任务和功能不变、水库工程措施不变、不影响水库本身防洪安全、不增加下游防洪负担、不增加库区移民和淹没范围等前提下，通过预报调度，使潘家口水库增加兴利库容 1.17～2.36 亿 m3。

对引滦水源地进行有效保护，结合水污染防治工程项目，可实现潘家口和大黑汀水库水质为 II～III 类标准；

有效提高防洪保安全的系数，滦河洪水预报可延长洪水预见期 2～3 h，为洪水调度决策及下游防汛准备赢得宝贵时间。

6 结语

虽然海委引滦局信息化工程建成后，取得了良好的经济和社会效益，但根据近几年的运行，海委引滦局信息化建设还存在一些问题，具体如下：

（1）信息化建设管理仍是薄弱环节

水利信息化建设是一项复杂的系统工程，如何搞好管理，仍然面临许多难点，从“数字潘家口”工程建设实践看，主要有以下几个方面：① 部分单位对“统一领导，统一规划，统一组织，统一管理”的认识不到位，长期条块分割、局部利益的思想难以转变，往往追求局部利益而影响了全局利益；② 信息化对管理工作提出了更高的要求，原有的水利工程管理方法和经验已不能适应，需要根据信息化工程建设情况制定相应的管理制度和考核办法；③ 信息化工程的运行管理方面，存在部分已建成系统的运行、维护不够的现象，尤其是涉及全局的已建系统，由于责、权、利不清，加之“局部利益”的思想作怪，甚至出现了“滞肘”现象，使系统无法正常良性运行。

（2）高技术、复合型的管理人才缺乏

为适应“数字潘家口”工程建设的需要，海委引滦局组织了信息化理论知识的全面培训，开展了基础地理信息系统知识讲座等，但这些均限于一般的培训，只是培养了一批应用人员，真正高技术、复合型的高级管理人才仍很缺乏，从客观上讲，海委引滦局作为水利部门，限于管理体制，引进这类人才还有一定难度。而且，随着水利信息化建设的深入，高级管理人才的缺乏，将成为制约信息化建设的一个重要因素，为此应从战略的高度做好人才的培养和储备工作。

（3）基础设施建设相对滞后

“数字潘家口”工程建设的基础设施包括共用的信息采集、通信与计算机网络等系统，目前处于滞后状态，主要原因是：① 长期条块分割造成交叉、共用部分建设被忽视；② 共用部分建设没能单独立项，没有建设资金。“数字潘家口”工程的基础设施主要依托各应用系统的建设来搭建，而信息化建设又要求基础设施能适度超前，这就制约了整个工程建设。

（4）资源共享机制未完全建立

在信息化建设中，各方面都认识到资源共享的重要性，“数字潘家口”工程建设中，资源共享虽然有所突破，但仍有部分资源未能共享，良性的共享机制仍未建立，如水文、气象等技术基础服务部门，在其掌握的资源被共享后，如何补偿，补偿标准如何确定，目前还没有一个很好的办法。如长期不能解决，将影响资源共享的深入开展。

（5）后续资金缺口大

“数字潘家口”工程作为滦河治理开发的非工程措施，目前已经建立了多个应用系统，为了保证“数字潘家口”工程建设工作的持续开展。除了结合水利部、海委项目开展“数字潘家口”工程建设，此外，还树立“以工程带非工程”的理念，明确在今后的防洪工程建设中要有一定经费比例用于非工程措施建设，以解决资金缺口的问题。同时在项目立项时，在整个投资里面考虑一定比例的维护资金，作为工程建成后用于工程正常运行的专用资金，避免出现由于管理单位缺乏工程维护资金而使工程“夭折”或无法正常运转的现象。