位山灌区数字灌区建设实践

2023-10-24马胜男陈晓璇

山东水利 2023年8期

马胜男，陈晓璇

（聊城市位山灌区管理服务中心，山东聊城 252000）

聊城市位山灌区是山东省最大的灌区，信息化建设起步较早，自2017 年开始，应用物联网、大数据、云计算、卫星遥感、无人机等先进技术进行新的软件开发和设施、设备配置，形成初具规模的智慧型灌区框架体系，并在工作中得以运用。

1 位山灌区数字建设概况

位山灌区在多年信息化建设的基础上，按照水利部“需求牵引、应用至上、数字赋能、提升能力”的要求和山东省水利厅数字河湖建设要求，建设完善了五大系统：一是水情监测系统，包括水情自动监测站点95 处，共享县区监测站点1 010 处，灌区管理范围支渠口用水监测覆盖率达98%；二是墒情及地下水监测系统，共112处，为供水决策提供实时数据；三是闸门远程自动系统，包括测控一体化闸门35 处、闸门控制站点52 处88 孔，干、支渠重要闸门实现自动化控制；四是视频监控系统，共1 070 余处，实现干渠沿线无死角、管理站所全覆盖；五是通信系统，包括敷设光纤247 km、建成1 个中心枢纽、7 个信息收集分中心，信息传输快速、安全、稳定。

目前，位山灌区已建成由1 个中心、2 大平台、N 项业务组成“1+2+N”数字灌区体系。1 个中心是数字化管理集控中心，集中控制水情、雨情、墒情、工情等各类信息，承载灌区管理各项业务的安全运行。两大平台是智慧供水平台和标准化规范化管理，相互支撑。数字网格管理“党建+”、智慧供水、工程管理、司法协作、景区管理、融合监督、考核评价等N 项业务，实现业务应用全覆盖，促进灌区治理体系和治理能力的现代化建设。

2 主要功能和应用效果

2.1 智慧供水，推进水资源集约节约利用

1）预报预演，科学决策。根据作物生长规律、黄河水情、灌区工情，平台综合分析旱情遥感、墒情监测、气象预报和位山灌区灌溉试验站多年试验数据，生成供水预案，预演水头到达各站点时间和流量以及受益面积，并可分析预案中存在的不足，及时调整，形成最优方案。

2）精准计量、高效配水。利用渠道断面全自动测流系统，完成分层测点测速，量测数据自动传输到平台，自动完成流量计算、水量统计，大大提高了工作效率。据统计，系统投入使用以来，量水测水效率提高50%，测验精度提高3%，整编工作年均节约1 300 人·d，效率提高了80%，配水效率提高了11%。

3）总量预警，集约节约。当出现水情信息异常变化、用水户水量接近临界值等情况，平台可发出实时预警，为总量控制、定额管理提供支持。此外，平台还能够根据各用水户的用水情况，进行不同等级的预警，如用水量超过计划水量的90%发出黄色预警，用水量超过计划水量的120%发出红色预警。

4）精细管理，智能供水。在末级供水示范区，通过使用泵站机井一体的射频卡，实现地表水和地下水综合管控、联合调度，支撑保障农田用水需求。用水户在射频部首刷卡即可取水，供水信息实时上传县级平台，也同步上传至市级平台，实现市级平台总量控制、县级平台过程控制、末级渠系精准控制，精准计量到农户，智慧供水到田间。

2.2 智慧管理，助推灌区管理更加集约高效

1）党建活动。通过党建地图，党员信息一目了然，支部情况一图可见，党建活动一屏掌控，量化积分一体更新。职工还可在线学习、在线测试，优秀党员风采循环展播，激励创先争优，引领作风建设，增强干部职工的凝聚力、向心力。

2）工程管理。1 000 多个摄像机全天候监测285 km、9 000 万m2的水域岸线，对堤防损坏、道路损毁、倾倒垃圾、戏水游泳等进行自动采集识别，工作人员将发现问题及时推送给责任网格员，按照流程处置后形成管理闭环。同时，网格员在工程巡检过程中，也可以通过手机终端，将发现的问题实时上传，整个考核工作也在平台上进行，形成水域岸线全监测、巡检轨迹实时查、异常情况随手拍、巡查资料网上管、绩效考核一键成的工程巡检、考核机制。根据平台统计数据，发现堤防、建筑物和渠道、安全生产等问题3 000 余条，处置率达100%。

3）融合监督。依托信息平台，推行码上监督马上办，在灌区工程管理范围内广泛张贴二维码，沿渠群众、工程参建单位等扫码反映问题、提出意见，平台接收问题后，由工作人员分类梳理、推送转办，责任单位限时处理、平台反馈，实现了问题收集全覆盖、民意传递无障碍、服务群众零距离的良好局面。

4）司法协作。“水政+公安+检察+法院”水行政执法与司法协作机制是位山灌区的创新举措，在数字灌区建设过程中，将司法协作工作流程进行网上再造，实现了信息共享、智能联动。通过网络数据专线与公安部门、河长办信息平台等进行连通，打通信息壁垒，实现了“无人值守智获证据、协作流程数字可视、问题处置线上联动、网络确认闭环管理”的目标，形成打击危害水安全、破坏水环境、影响水生态问题的强大合力。

平台常态化监测渠道堤防情况，对“四乱”等问题信息通过大数据手段进行智能分析，形成事件热力图，联合公安、检察院等部门对事件易发多发区域及时间段进行科学研判、精准布防、重点管控，提高了事件的处置效率。

2.3 灌区“一张图”，扎实应用运行基础框架

基于灌区基础电子地图和多时相高分遥感影像，集成灌区确权范围，各类工程建筑物包括骨干渠道、大型节制闸、渡槽，水利风景区等场景以及供水管理、堤防管理、工程管理等业务信息，赋予地理信息属性，以二维或三维的手法实现展示、浏览、查询、检索以及空间分析功能，形成了覆盖整个灌区的数据地板。在此基础上，依托大数据及其挖掘分析为灌区规划、水资源管理、河渠保护等工作提供服务。

3 存在问题及对策

3.1 工程欠账制约数字灌区建设进程

长期以来位山灌区工程建设投入不足，骨干工程大部分已运行20 多年，支渠及以下工程配套率、完好率较低，在一定程度上影响和制约数字灌区建设和发展。对此，应紧紧抓住大型灌区续建配套与现代化改造契机，有效缓解灌区因早期建设标准低、运行时间久、历史欠账多而面临的工程设施配套不足等矛盾，提升工程标准和管理水平，加快推进现代化灌区建设进程。

3.2 数字灌区建设运行资金不足

位山灌区数字灌区建设还没有长效投入机制，仅仅依靠灌区自筹难以为继。建议纳入各级财政预算，以中央财政补助资金为主，申请省、市级配套资金，同时加强项目建设管理和资金管理，健全廉政风险防控机制，确保资金使用效益和项目廉洁安全。

3.3 重复建设现象依然存在

根据建设需求的不同由不同开发企业分别承担数字灌区建设内容，导致数据互不相通、缺乏整合，导致管理冗余、资源浪费。对此，应按照统一的标准规范，对灌区已建及待建信息化系统、用水管理等相关的数据资源进行调查与梳理，形成统一管理和服务的数据整合共享资源目录体系，实现与流域、省（市）级平台或外部相关系统的数据资源共享，形成前后贯通、协同共享的运营体系。

3.4 信息化人才队伍保障能力有待加强

随着信息技术在日常管理工作中的广泛应用，在网络安全、技术关联、管理协同等方面也面对新的挑战，原有的水利工程和计算机专业人员已无法满足日益繁重、专业性强的运行维护工作，信息化专业技术人才队伍亟待充实，人才力量亟需加强。对此，应加大高素质专业人才培养力度，着重在一线实践中培养锻炼人才，培育壮大数字技术工程师队伍，支撑和引领数字灌区高质量发展。