水利工程智慧化运行管理的研究

发表时间:2021/8/30   来源:《城镇建设》2021年4卷第9期   作者:刘炳胜
[导读] 使水利工程设施处于良好的工作状态、正常发挥作用
        刘炳胜
        楚雄州青山嘴水库工程建设管理局云南省楚雄州675000
        摘要:使水利工程设施处于良好的工作状态、正常发挥作用,保证设施安全并维护河湖水系健康,是当前及未来水利工作的重点。水利工程的信息化建设作为水利行业发展能力的重要组成部分,是彻底改变水利工程“重建轻管”发展惯性的重要抓手。随着水利业务拓展、智慧水利推进、生态文明建设,需要不断实现自我创新,领跑行业发展。当前我国水利工程数字化任务积重难行,自动化、智能化发展远远不足,安全保障存在隐患、工程效益发挥不足。同时,水利工程信息化研究多针对水库、灌区等单项工程。因此,开展水利工程智慧化运行管理发展思路和总体框架设计研究,将有助于推动水利工程信息化建设,引领水利工程现代化发展。基于此,本文就对水利工程智慧化运行管理的相关内容展开分析,可供参阅。
        关键词:水利工程;智慧化;运行;管理

        一、水利工程信息化问题
        1.1标准体系有待进一步完善
        作为水利行业信息化重要组成,水利工程建设与管理信息化仍缺乏顶层设计,已有水利工程标准规范信息化内容薄弱。例如现有标准缺乏水利工程在线自动监测(监控)系统数据传输、交换方面的技术规范;《水库大坝安全鉴定办法》未对安全鉴定观测设施进行明确规定。
        1.2信息监测覆盖有限
        水利工程监测严重不足,监测站点在关键部位空间覆盖度不足,难以支撑流域区域科学决策需要。大多数中型水库缺乏安全监测,小型水库监测几乎空白;中小型灌区缺乏用水监测,多数堤防基本没有监测。小型水库普遍缺乏表面变形监测、视频监测,出库流量大多没有监测,下游河段更缺乏重要水域、生态敏感区的长期生态监测。
        1.3功能设计有待提升
        当前国家水利建设与管理信息系统业务应用接近于信息查询,主要围绕水利工程最基本信息的上报汇总、基础查询、统计分析、图表展示。对工程运行管理而言,缺乏核心的重大工程运行和调度管理模块,实时展示、动态模拟、预报预警、综合决策等功能有待补充,社会服务功能基本没有,智能应用少之又少,与智慧化管理要求相差甚远。
        1.4建设运维体制机制有待健全
        水利工程项目建设中任何一个环节或要素的疏忽都可能对工程安全和正常调度造成影响。当前水利工程信息化大多由水利工程管理单位具体推进,还需要在更广的流域区域范围内统筹协调开展,避免人力、基础设施等信息化资源的浪费。
        1.5网络信息安全存在隐患
        目前国内很多重大水利工程的自动化控制系统多为国外知名厂商生产,一旦联网,易遭到攻击,信息安全难以保障,直接影响水利基础设施安全,更可能会对国家安全造成巨大损害。
        
        二、水利工程智慧化运行管理
        2.1按照工程规模等级区分水利工程信息化工作重点
        国家层面推进水利工程智慧化运行管理可优先针对大中型水库、水闸、泵站、灌区、调水工程,七大江河干流堤防,流域管理机构和省级管理的河道堤防、海堤,以及其他河道3级以上堤防等工程。对于其他水库、水闸、堤防、泵站、灌区和调水等工程,各地可根据实际需求推进相关工作。
        2.2根据水利事权划分,分级推进水利工程智慧化
        水利部和流域机构主管中央事权的水利工程,负责对流域区域具有深远影响的重大水利工程智慧化运行管理。各省市县地方政府负责地方事权范围内的各类大小中微水利工程的智慧化运行管理。
        2.3打破数据和业务壁垒,实现“一张图”管理
        通过调度信息共享、优化分工合作,在水利工程所在位置、流域区域两个层面,加强监测监控、分析评估、预测预报、优化调度等运行管理的协调联动,推动业务应用深度融合,逐步实现“管用分离”,提高水利工程的效率、效益和效能。


        2.4修订和制定相结合,推进水利工程信息化标准体系建设
        在水利信息化标准体系建设完善的过程中,针对水库大坝、堤防、水闸、灌区等水利工程,从工程设计、安全鉴定、除险加固、更新改造、工程调度、技术管理等方面,建立健全水利工程信息化标准体系,推进现有标准规范信息化改造;结合信息技术发展动态和智慧水利发展要求,及时编制水利工程信息化新标准规范。
        2.5统筹“存量”和“增量”,分类推进智慧化运行管理
        对于已建水利工程,在按照现代化要求进行更新改造的过程中,着力加强信息化改造,补齐缺乏的信息化设施。对于新建水利工程,要从规划设计期起,以全新的高标准、绿色化、智能化要求统筹谋划、科学建设,构建系统完善、安全可靠、智能调度的水利工程智慧化运行管理体系。
        2.6坚持软硬结合,推进水利运行管理智慧化建设
        水利工程运行管理智慧化需要体制机制现代化的全力支持。着力破解制约水利工程智慧化运行管理建设的体制机制障碍,充分发挥市场机制作用,建立完善政府、企业、社会多元化投入机制,大力拓宽投融资渠道,积极探索创新水利工程管理和生产运营模式,不断提高工程建设管理水平。
        2.7严守安全底线,加强水利工程联网调度信息安全
        高度重视水利工程网络和信息安全工作,防患于未然,甄别关键基础设施,持续加强关键基础设施建设的网络安全保障能力,确保设施安全。不断健全制度建设,明确责任主体。加强信息安全技术体系建设,加强信息安全应急体系建设,适时开展应急演练,提升应急处置水平和实战应对能力。
        2.8提升智慧水利建设水平
        以保安全、长智慧为发展方向,全面驱动和支撑水利治理体系和治理能力现代化。对标安全,推进网络安全等级保护定级备案、等级测评、安全建设和检查等基础工作,有效落实措施,建立关键信息基础设施安全保护制度,推动水利行业17个关键信息基础设施及水利部90%以上的等级保护三级系统通过等级保护测评,实现水利部直属单位攻防演练全覆盖,从严处理网络安全问题。对标实用,实施好水利网信水平提升三年行动,完善“全国水利一张图”,建设国家水利监管综合平台,初步建立大数据共治共享体系,强化遥感技术应用,全面支撑防汛、水资源、河湖管理等工作。
        
        三、水利工程智慧化运行管理框架
        水库智慧化运行管理总体框架制定主要有以下基本考虑:
        第一,在尽可能的范围内统一规划、统一标准、统一平台、统一管理、统一运维,分步分阶段地开发工程运行管理软件系统,集成已有软件系统更新改造,培训运行管理人员以提升业务水平。第二,采取集中与分散相结合,大坝安全、下泄流量等以坝址本地观测为主,在流域区域层面开展云中心、云服务平台建设以及水雨情监测预报、水库群综合调度、闸门智能控制,满足水利工程移动巡检、日常管理、应急管理的需求。第三,工程调度在常规的防洪调度和兴利调度的基础上,按照生态文明建设的要求,增加生态调度,同时兼顾常规调度、优化调度。第四,通过满足信息化、流程化、规范化的管理需求,实现人过留迹、事过留痕。第五,将数字流域与水库信息管理系统有机结合,推动坝址、河道、流域上下游的点线面立体监测、综合管理和统筹协调,促进水利工程管理体制、模式的根本性变革。

        四、结语
        总之,水利工程建到哪里,智慧化运行管理系统就需要延伸到哪里。新建工程的智慧化运行管理系统需要与水利工程建设同时规划、同时设计、同时施工、同时投入使用。对于已建工程,在水利工程除险加固、现代化升级改造的过程中,集约化补充建设智慧化运行管理系统。
        
        参考文献
        [1]陈大军.水利工程的智能化与精细化管理[J].工程技术研究,2018(1).
        [2]丰景春,张可,虞旭升,等.江苏省水利工程管理智能化初探[J].江苏水利,2017(12).
        [3]王林平,王智群.水利工程的智能化与精细化管理[J].建筑工程技术与设计,2018(12).
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