生产建设项目水土保持建设管理系统设计及应用

段东亮，张晓远，郑国权，姚成平，陈知送，杨宪杰

(广东省水利电力勘测设计研究院有限公司，广东 广州 510635)

珠江三角洲水资源配置工程是为优化配置珠江三角洲地区东、西部水资源，从珠江三角洲河网区西部的西江水系向东引水至珠江三角洲东部，以广州市南沙区、深圳市和东莞市为供水目标，也是国务院要求加快建设的全国172项节水供水重大水利工程之一。

本文根据工程实施阶段水土保持工作重点，结合建设单位打造新时代生态智慧型水利工程的管理需求，通过搭建各参建单位协作平台提高效率，实现各标段数据实时汇总分析，引导督促各参建单位日常水土保持工作习惯养成，细分责任抓水土保持措施落实。利用信息化技术手段，设计了生产建设项目水土保持建设管理系统，目前已投入运行半年多，效果显著，得到了建设单位和行业主管部门的积极评价，具有较强的推广意义。

1 工程概况

工程从佛山市顺德区杏坛镇西江鲤鱼洲岛取水，途经广州市、东莞市(设南沙分干线和东莞分干线分水)，在深圳市公明水库交水。设计引水流量80m3/s(其中广州市20m3/s、东莞市20m3/s、深圳市40m3/s)，全线深埋盾构(小部分为穿山隧洞和箱涵)输水，包括长90.3km的输水干线、长22.90km的输水分干线(南沙分干线、东莞分干线及深圳分干线)。工程为I等大(1)型，主要建筑包括新建调节水库1座、高位水池2座、加压泵站3座、及沿线输水管线，使用年限100年，总工期60个月，工程总投资353.99亿元。

工程沿线分布有平原、低山和丘陵，植被茂密，在狮子洋以西沿线地势总体较为平缓，地表高程较低，线路向东到达东莞后，地势逐渐升高，起伏变大，大多为丘陵山区。设计征占地631.58hm2(其中永久占地174.69hm2，临时占地456.89hm2)，土石方挖填总量2040.06万m3(自然方，下同)，其中挖方1510.88万m3、填方529.18万m3、外借49.47万m3、利用开挖方479.72万m3、弃方1032.63万m3。借方中、砂石料全部外购，土料设2个土料场自采，弃渣运至14个弃渣场堆置。

2019年5月工程全面开工建设，全线分16个土建施工标、6个施工监理标。截至2021年5月，累计扰动地表面积301.42hm2，土石方开挖452.89万m3，土石方回填153.60万m3，借方来源全部为外购，弃渣场全部取消，弃渣采取资源化利用、运至消纳场消纳及运至其它工程综合利用的方式处置。

2 系统设计开发理念

通过水土保持建设管理系统，搭建参建单位协作平台，以数据统一汇总分析为纽带，把握水土保持工作重点，清单化管理需落实的事项，按体系梳理水土保持措施实施情况，将业主、监理、施工及监测四方有机衔接，各司其职，高效协作完成水土保持工作。

2.1 实现水土保持建设管理智慧化

智慧工地、智慧建设是全方位的，注重主体工程的同时，也应囊括水土保持专项工程。将需落实的事项、过程数据进行可视化处理，集数据统计处理、信息交互协作及广播通知等功能于一体，以专项子系统的方式接入工程数字门户网站，辅助建设单位管理和决策，促进水土保持工作全面有效落实。

2.2 实现线上巡查及隐患排查处理

日常现场察看费时费力，不能直观览视工程整体或大范围施工面情况，难以对水土保持形象面貌、措施实施情况及存在的问题做出全面判断，特别是针对跨度大、施工点面多的线状工程。从各施工作业面配置的摄像头中选取监控范围与水土保持较紧密的作业面作为在线视频监控的信息源，对水土流失敏感区域和易产生水土流失的施工面，定期制作全景照片，将二者集成到系统内，能够完成日常线上巡检及隐患初步排查工作，对排查出的问题，可视情况再至现场详查处理，大幅提高工作效率。

2.3 实现需落实事项的清单化管理

建设单位作为责任主体，对批复的水土保持方案中需落实的事项，以及对设计要实施的水土保持措施，需结合工程标段划分、参建单位职能等进行统筹划分，明确职责，确保相关事项得到落实。传统方式中，多采取自行对照合同约定、查看设计资料及多方会商讨论等方式确定事项的落实，缺乏工作布置预先性和系统性，影响推进效率和效果。在本系统平台上，将项目建设需要落实的事项细分，明确各个环节各参建单位责任，各参建单位确认后，以清单化的形式在系统上显示，减少各类纠纷，定期更新完成情况，实现线上挂图作战。

2.4 搭建数据统一汇总分析的平台

施工扰动范围、土石方量、弃渣处置及措施实施等主要水土保持数据，涉及设计、施工、监理、监测等参建单位，经常存在横向数据不一致，纵向更新不同步现象，协调起来费时费力，给工程数据汇总分析及成果报告一致性带来不利，影响业主据此进行的量化管理。以系统为平台，将相关数据根据需求，统一格式和算法逻辑，形成施工单位分类填报，监理核实，业主携同监测单位复核的流程，实现线下台账与线上数据关联管理，互为校备。

2.5 管控渣土依法合规处置的手段

确保渣土依法合规处置是水土保持工作重点之一，传统方式多采取现场察看、问询，以及翻阅台账表格、合同协议等了解渣土处置去向，难以及时掌握信息并复核其合规性。根据标段划分情况，施工单位定期在系统上填报经监理复核确认的土石方数据，包括挖填方量及其组成、余方去向及其佐证材料，在卫图上定位；业主携同水土保持监测单位线上复核检查数据协调性和材料的有效性，线下抽检、现场察看。建立上述工作流程，有助于摸清土石方来龙去脉，做好弃渣合规处置的管控。

2.6 提供各方资料查阅存贮的平台

从项目前期到竣工验收，水土保持涉及到水土保持方案编报、后续设计、水土保持监测及水土保持设施验收等环节，作为责任主体，业主需要面对不同单位，管理各阶段成果报告及事项落实情况，如果项目建设周期长，往往还伴随着对人员更迭、资料缺失等问题。将系统作为资料在线存贮查阅平台，由各参建单位共同维护更新，方便信息交互、提高沟通效率的同时，又可将全过程成果材料系统留存。

2.7 成体系梳理落实水土保持措施

水土保持专项工程总体占比较小，但从管理便捷角度，建设单位往往将其与主体工程土建标一起实施，其监理也纳入施工监理，专业性难以保障，给及时有效落实措施和质量评定资料制备带来困难，对管理和后续专项验收不利。在系统中提前将待实施的水土保持措施成体系划分，确定单位工程、分部工程和单元工程，统一各标段标准和尺度，定期上传工程量，同步上传质量评定资料和现场影像资料，可实时掌握措施落实情况，对工程落实“三同时”，保持现场水土保持形象面貌起到督促作用，并规范过程资料制备，为后续专项验收打好基础。

2.8 引导督促水土保持工作日常化

近年来，国家逐步加强了水土保持监管力度，通过监督检查、专项检查等方式引导督促建设单位做好水土流失防治，但从业主管理、监理重视及施工落实角度，工作投入还远远不够，需要各参建单位从主观上将水土保持当作一项日常工作，而非突击性、过关性事项。通过制定日常问题排查制度，在系统上建立一套把施工单位自查、监理单位巡查、业主和水土保持监测单位专项检查、政府主管部门监督检查发现的问题上传、监理单位督促施工单位限期整改、复核整改效果及时闭环的流程，将其作为常态化工作，消除问题隐患的同时，也便于业主通过现场问题排查频次、数量及整改进度等直观了解工程整体和各标段水土保持工作开展情况。

3 系统主要功能模块

系统划分为前端可视化系统和后台数据管理系统，数据信息、指标及态势等在前端系统呈现，日常数据维护在后台处理。本文主要从模块设置及功能效果角度对前端系统进行介绍。

3.1 汇总分析模块

3.1.1首页

从水土保持角度呈现工程主要数据和指标，根据系统使用者的角色不同有选择性显示。内容主要包括表土保护、土地扰动、水保排查、措施实施、三色评价、挖方组成、填方来源、余方去向及渣土资源化利用情况，可选择显示累计值或当月值，当鼠标移至每处汇总分析图上方时会浮窗显示对应系列的具体数据，点击其会弹窗显示数据详细组成，界面如图1所示。

图1 首页界面图

对建设单位和监测单位默认显示全部内容，可以手动选取某个标段查看，还可以进一步选取标段所属某个具体区域查看；对监理单位默认显示其所负责的标段内容，对牵头监理单位默认显示全部内容，可以手动选取某个标段查看，还可以进一步选取标段所属的某个具体区域查看；对施工单位，默认显示其按标内容，可以选取标段所属的某个具体区域查看。

3.1.2项目概览

主要是对具体模块进行概括显示，包括近期要闻、实时评价、水保排查、渣土跟踪、表土保护及土地扰动等，图文结合显示，地理位置及范围在卫图上可视化呈现。

模块界面中实时评价主要对累计排查出的问题分状态逐月显示，状态分为已上报、整改中及已整改3种，默认显示累计和最近3个月的数据；水保排查默认显示最新排查到的问题，也可按标段和按状态筛选出具体问题；渣土跟踪、土地扰动及表土保护主要是对各专项功能模块数据汇总分析图的汇集，便于在同一界面内快速浏览相关数据。

3.2 专项功能模块

包括工作清单、水保排查、成果资料、动态要闻、渣土跟踪、土地扰动、表土保护、措施实施、现场影像及项目划分10个模块。

3.2.1工作清单

汇总水土保持方案及其批复、初步设计及其批复、施工期需要落实的水土保持工作，明确其规定和要求的出处，对照工程情况进行细化分解，明确各相关参建方的职责及办结期限，清单化管理，以颜色区分推进状态，临近期限触发短信提醒功能。

3.2.2水保排查

排查出的每个问题作为一次独立事件，可按问题提出人角色和问题所属地域、标段、时间段及处理状态等筛选。每个事件按发现上报、整改确认两个环节处理，上报人包括建设单位、水土保持监测单位、监理单位及施工单位，也可以是政府相关部门及建设单位上级部门提出的问题，问题整改由施工单位实施，实施进度及效果主要由监理单位督促管控，按要求整改完成后由监理单位确认闭环。

模块界面中具体问题可按条件筛选显示，每个标段根据排查出的问题来源进行柱状图汇总分析，问题数量按累计和月度显示，直观对比问题排查情况及整改完成态势。

3.2.3渣土跟踪

划分为挖方组成、填方来源、余方去向及资源化利用4个二级菜单，把工程土石方量、弃渣处置及资源化利用等情况用饼图统计分析，明确组成占比，列表计列具体数据。

模块界面中各饼图除显示各组成占比外，可随鼠标移动悬浮显示各组成具体数据，下方列表数据点击可在右侧卫图中显示其所属位置，同时弹窗显示具体组成。

3.2.4成果资料

将相关的政府监管、业主管理、监测成果、监理成果、设计成果、施工月报及专项验收等资料全部囊括，按所属角色分类归结，形成资料库，方便查阅的同时进行留底归档，具体资料可通过时间段及关键字进行查搜。

3.2.5动态要闻

将相关的主要新闻事件以图文进行记录，分标段、分地域录入系统，便于各参建方了解工程水土保持相关事项，同时也留存了过程资料。

3.2.6土地扰动

将工程施工扰动范围、过程整治及完工后用地终态情况等进行统计分类，把每块地从开始利用到利用结束的扰动、整治及恢复治理情况等进行全过程统计分析，直观了解工程水土流失防治责任范围的过程整治情况及完工撤场后的恢复情况。

模块设累计扰动、过程整治及用地状况3个二级菜单，界面中各饼图除显示各类型占比外，可随鼠标移动悬浮显示各数据系列具体数据，下方列表数据点击可在右侧卫图中显示其所属位置，同时弹窗显示具体组成。

3.2.7现场影像

将工程各施工面设置的摄像头和定期制作的720全景照片集成，实现在线巡检功能，可通过正射全景图总览各施工面整体情况，又可通过摄像头实时了解现场情况。

3.2.8项目划分

将工程标段划分情况以及每个标段水土保持措施体系情况以图表形式进行呈现，可直观了解工程/标段情况及要实施水土保持措施，便于系统内各关联模块的运用。

3.2.9表土保护

将工程各标段表土保护利用情况以图表形式进行统计分析，直观掌握工程总体情况和各标段落实情况，在此基础上，结合施工进度，对比设计，及时纠偏，切实保护表土资源。

3.2.10措施实施

将实施的措施按质量评定规程及后续专项验收要求进行划分，明确单位工程、分部工程和单元工程，在系统中汇总，直观了解工程整体水土保持措施落实情况和各标段落实情况。

模块界面中饼图可显示各标段单元工程数量总体占比，各分部工程单元工程数量占比，以及各单元工程量占比，可筛选显示各标段分部工程单元工程数量，以及各具体单元工程量，在右侧表格中详细显示工程量细项组成。

4 系统实际应用情况

本系统于2020年9月开始在珠江三角洲水资源配置工程试运用，其本身也是对建设单位打造生态智慧型水利工程的目标的契合，在工程标段多、参建单位多的情况下，从水土保持措施的督促落实，现场问题及隐患的日常排查，现场形象面貌的保持及提升，对比传统管理手段，提升了建设单位的管理效率，也通过对系统的持续使用，提高了监理、施工单位对水土保持工作的认识，促进其思想从被动到主动的逐步转变，不但对工程水土保持工作的落实大有裨益，还会对其后续参建的其他工程水土保持工作形成正向带动。

5 结语

目前，在生产建设项目采取系统化的信息技术手段进行水土保持建设管理领域，整体上基本呈空白状态，本系统是基于施工期水土保持监测，从建设管理的角度对施工期水土保持工作重点进行量化，以线上数据统计分析带动线下各环节工作开展，在珠江三角洲水资源配置工程得到成功应用，受到水利部水保司、广东省水利厅水保处和建设单位的充分肯定。

虽然系统还存在诸如数据填报、更新维护便捷性不够、数据采集自动化程度不高等问题，但作为一次创新和探索，可为水土保持标准化管理提供借鉴，也可为行业监管提供抓手或切入点，值得进一步开发完善和推广。