楊樂樂，譚亞男，丁言梅，王榮魯

（1.華北水利水電大學(xué)，河南 鄭州 450046；2.中國水利水電科學(xué)研究院，北京 100038；3.中國南水北調(diào)集團(tuán)水網(wǎng)水務(wù)投資有限公司，北京 100036）

南水北調(diào)工程的順利通水運(yùn)行，使我國“南北調(diào)配、東西互濟(jì)”的水網(wǎng)格局初見雛形，使得沿線受水區(qū)得以置換出大量地表水和地下水，使工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生活及生態(tài)環(huán)境“爭水”的局面得到一定程度的緩解[1]。

南水北調(diào)東線一期工程和中線一期工程建筑物形式復(fù)雜多樣，具有戰(zhàn)線長、立體交叉、包含建筑物多、設(shè)施復(fù)雜等特點(diǎn)，面對這種長距離線性工程，如何進(jìn)行有效的監(jiān)督檢查，也是各級水行政主管部門和南水北調(diào)各級管理單位面臨的問題，因此，南水北調(diào)工程的安全運(yùn)行管理相較于其他工程具有其獨(dú)特的艱巨性[2]。

1 南水北調(diào)工程安全運(yùn)行面臨的新形勢

1.1 工程綜合效益日益顯著

1）水資源配置格局不斷優(yōu)化。工程通水以來，年調(diào)水量從20 多億m3持續(xù)攀升至近100 億m3。2）群眾飲水安全得到保障。丹江口水庫和中線干線水質(zhì)穩(wěn)定在地表水水質(zhì)Ⅱ類以上；東線一期工程輸水干線水質(zhì)穩(wěn)定在地表水水質(zhì)Ⅲ類以上。3）河湖生態(tài)環(huán)境復(fù)蘇有力。通過水源置換、生態(tài)補(bǔ)水等措施，保障了沿線河湖生態(tài)用水，有效遏制因缺水造成的生態(tài)環(huán)境惡化。4）南北經(jīng)濟(jì)循環(huán)有效暢通。我國北方地區(qū)是重要的經(jīng)濟(jì)發(fā)展區(qū)，工程將南方水資源運(yùn)送至北方，助力北方地區(qū)發(fā)展，優(yōu)化各類生產(chǎn)要素在南北方的配置，為保障國家重大戰(zhàn)略實(shí)施、推進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會高質(zhì)量發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的水資源支撐[3]。

1.2 汛期極端天氣帶來更大挑戰(zhàn)

我國是氣候變化的顯著影響區(qū)及敏感區(qū)。受全球氣候變化和人類活動影響，近年來，我國氣候形勢愈發(fā)復(fù)雜多變，水旱災(zāi)害的突發(fā)性、不確定性和異常性更為突出，超強(qiáng)臺風(fēng)、強(qiáng)降雨、干旱等極端事件明顯增多。2021年汛期，南水北調(diào)中線工程經(jīng)歷了建成以來覆蓋范圍最廣、降雨強(qiáng)度最大、破壞力最強(qiáng)的特大暴雨洪水考驗(yàn)，尤其是鄭州“7·20”暴雨最大小時降雨量達(dá)201.9 mm，突破了我國大陸小時降雨量的歷史極值；東線一期工程秋季又面臨黃河中下游秋汛，時間之長、洪量之大，歷史罕見[1]。

由于極端天氣的超標(biāo)準(zhǔn)載荷，水利工程隱患集中暴發(fā)概率增大，產(chǎn)生災(zāi)害放大效應(yīng)。對于南水北調(diào)東、中線工程這樣規(guī)模龐大、輸水線路長、設(shè)計(jì)范圍廣、地質(zhì)情況復(fù)雜、交叉建筑物樣式繁多的巨型線性工程，其運(yùn)行將不可避免地受到各類不確定性因素的影響，同時導(dǎo)致極端天氣的因素也具有多樣性和獨(dú)特性。因此，堅(jiān)持底線思維，科學(xué)有序地落實(shí)、落細(xì)各項(xiàng)應(yīng)對措施，確保工程萬無一失顯得尤為重要。

2 防汛信息化監(jiān)督檢查主要內(nèi)容

2.1 防汛體系制度檢查

1）組織體系檢查。主要檢查組織機(jī)構(gòu)是否健全，是否成立了以行政第一責(zé)任人為組長的防汛領(lǐng)導(dǎo)小組，是否下設(shè)防汛辦公室和抗洪搶險隊(duì)；檢查各級防汛崗位職責(zé)是否明確，崗位責(zé)任制是否健全。

2）管理制度檢查。檢查防汛安全檢查、汛期值班、巡查、匯報、會議、物資管理、通訊管理的制度是否健全；檢查各項(xiàng)防汛制度執(zhí)行和落實(shí)情況。

3）汛情預(yù)報預(yù)警系統(tǒng)檢查。檢查是否與水利、氣象、應(yīng)急管理部門建立了溝通、協(xié)調(diào)機(jī)制，防汛相關(guān)信息的獲取是否及時、順暢；檢查信息化軟硬件設(shè)備配備及管理情況。

2.2 度汛方案、防汛隊(duì)伍及防汛物資儲備檢查

1）度汛方案。檢查防汛方案和超標(biāo)洪水防御預(yù)案內(nèi)容是否齊全，度汛方案是否具有針對性、可操作性、滿足度汛要求，是否提出重點(diǎn)部位防汛應(yīng)急應(yīng)對措施，是否制定了超標(biāo)洪水應(yīng)對措施，是否按要求進(jìn)行備案、培訓(xùn)、演練；檢查是否按規(guī)定履行編制、修訂、批復(fù)、備案程序。

2）防汛隊(duì)伍和培訓(xùn)。檢查防汛人員數(shù)量、駐地、專業(yè)素質(zhì)，以及搶險設(shè)備等是否滿足度汛要求；檢查項(xiàng)目法人、工程管理單位和外委單位等防汛人員和隊(duì)伍開展本區(qū)域防汛等方面的培訓(xùn)情況。

3）防汛物資儲備及調(diào)運(yùn)。檢查防汛物資、器材及搶險設(shè)備的數(shù)量、規(guī)格、質(zhì)量、存放條件、管理維護(hù)等是否滿足條件，臺賬是否清楚，保管檢測維護(hù)責(zé)任是否落實(shí)；檢查交通（車輛、道路等）應(yīng)急調(diào)運(yùn)保障工作是否落實(shí)。

4）防汛演練。檢查演練科目設(shè)置是否適合工程實(shí)際，演練能否檢驗(yàn)方案設(shè)置效果，是否符合防汛抗洪搶險需求，是否能提升防汛應(yīng)急處置能力。

5）應(yīng)急救援機(jī)制。檢查與沿線地方政府搶險部門及駐地部隊(duì)建立搶險救援協(xié)作機(jī)制情況。

2.3 工程防汛重點(diǎn)項(xiàng)目、薄弱環(huán)節(jié)檢查

1）不良地質(zhì)條件渠段（高填方、高地下水、膨脹土及采空區(qū)）。檢查渠道邊坡是否存在滑坡、是否下沉和開裂、是否滲水、是否沖刷，襯砌板是否隆起、開裂和位移，排水設(shè)施是否有效。檢查地基是否塌陷，防滲設(shè)施是否破壞，渠道是否潰口等。

2）渠道交叉建筑物。檢查槽墩及進(jìn)出口邊坡是否沖刷失穩(wěn)，槽墩是否受到撞擊失穩(wěn)，槽下凈空是否充足。倒虹吸和暗渠管身及裹頭是否沖刷失穩(wěn)，渠堤是否漫頂，河道縱坡降是否增大，管身防護(hù)是否受損，裹頭岸坡防護(hù)是否受損。

3）金屬結(jié)構(gòu)、電氣及自動化設(shè)備。檢查是否建立了防雷系統(tǒng)，是否配備了消防器材，配電間的防汛、排水設(shè)施是否完好，是否有備用電源，惡劣天氣需要戶外作業(yè)是否有相應(yīng)的安全防護(hù)設(shè)備，是否有明確的抗震級別，閘門、啟閉機(jī)是否正常運(yùn)行，閘門主梁、支臂、邊梁、縱梁、次梁等主要構(gòu)件有無明顯變形或損傷，設(shè)備是否及時防腐。

3 防汛信息化監(jiān)督檢查主要手段

3.1 無人機(jī)地面數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

無人機(jī)數(shù)據(jù)采集主要包括正射影像數(shù)據(jù)、三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)、航拍視頻數(shù)據(jù)，為南水北調(diào)工程防汛信息化檢查提供及時、真實(shí)、高效的數(shù)據(jù)信息，防汛檢查無人機(jī)地面數(shù)據(jù)采集流程見圖1。

圖1 防汛檢查無人機(jī)地面數(shù)據(jù)采集流程圖

3.2 三維激光掃描儀地面數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

三維激光掃描儀數(shù)據(jù)采集主要包括全景照片、三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)及三維模型，分析工程及建筑物的沉降、變形及破壞等，為南水北調(diào)工程防汛信息化檢查提供高分辨率、高精度、全景化的數(shù)據(jù)信息，防汛檢查三維激光掃描數(shù)據(jù)采集流程如圖2所示。

圖2 防汛檢查三維激光掃描數(shù)據(jù)采集流程

3.3 防汛異地可視會商系統(tǒng)

防汛異地可視會商系統(tǒng)指在與互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行鏈接的狀態(tài)下，將超文本信息以具體的圖像和視頻呈現(xiàn)出來，對異地的防汛狀況進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測。系統(tǒng)采用樹型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，在水利業(yè)務(wù)專網(wǎng)和政府政務(wù)外網(wǎng)通信鏈路互為備用的基礎(chǔ)上，構(gòu)建省、市、縣三級防汛異地可視會商系統(tǒng)，滿足水利行業(yè)內(nèi)部縱向召開視頻會議、橫向?qū)崿F(xiàn)業(yè)務(wù)溝通、多模式實(shí)施異地可視會商的需要。系統(tǒng)主要有視頻會議調(diào)度、會議控制模式、雙流視頻會議、組播廣播會議、會議聲像監(jiān)控、碼流速率適配及會議質(zhì)量控制等功能模塊。

3.4 水利藍(lán)信系統(tǒng)

藍(lán)信是以即時通訊為基礎(chǔ)的、適用于工作的、專屬化的、安全可靠的移動辦公平臺，可以實(shí)現(xiàn)快速建立超大工作群組，提高工作效率；確保工作人員聯(lián)系方式和工作文檔不泄露，保障信息安全；按照工作人員屬性、級別、權(quán)限等標(biāo)簽對人員進(jìn)行分域管理，將不同權(quán)限的內(nèi)容發(fā)給不同權(quán)限的人員，實(shí)現(xiàn)信息的上傳下達(dá)。

3.5 防汛移動管理平臺

工作人員可以通過防汛移動管理平臺APP 及時了解所處地的防汛風(fēng)險項(xiàng)目、物資設(shè)備情況、防汛人員信息、防汛值班人員、水雨情氣候、預(yù)警響應(yīng)、搶險信息及相關(guān)建筑物信息。防汛APP 主要功能有風(fēng)險項(xiàng)目查詢、物資設(shè)備查詢、防汛人員管理、防汛值班查詢、防汛資料查詢及防汛物資統(tǒng)計(jì)信息查詢等。

4 防汛信息化監(jiān)督檢查的優(yōu)點(diǎn)及存在問題

4.1 防汛信息化監(jiān)督檢查的優(yōu)點(diǎn)

1）有效解決現(xiàn)場監(jiān)督檢查困難的問題。各級水行政主管部門、防汛專家、南水北調(diào)集團(tuán)及現(xiàn)場管理人員可以采用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行互動，降低溝通不暢的影響。2）大幅提高效率。采用信息化監(jiān)督檢查，半天時間即可完成一個現(xiàn)地管理處的全面檢查，節(jié)省了大量的差旅時間和差旅費(fèi)用，較常規(guī)飛檢工作效率得到極大提升。3）情況更加真實(shí)。雖然不能做到真正的“四不兩直”，但是自發(fā)出監(jiān)督檢查通知并聯(lián)系到現(xiàn)場管理人員后，即可開展檢查工作，壓縮管理處提前準(zhǔn)備時間，更有利于摸清管理處現(xiàn)場真實(shí)情況。4）技術(shù)先進(jìn)成熟。無人機(jī)、三維激光掃描、防汛異地會商系統(tǒng)、藍(lán)信、中線防汛移動管理平臺等軟件技術(shù)成熟，管理人員使用熟練，不需要額外培訓(xùn)，中線公司更是能充分運(yùn)用視頻監(jiān)控和工程巡查系統(tǒng)等現(xiàn)有業(yè)務(wù)系統(tǒng)助力飛檢工作的順利進(jìn)行。

4.2 存在的問題

1）現(xiàn)場通信信號依賴性強(qiáng)。由于南水北調(diào)工程現(xiàn)場多位于偏遠(yuǎn)地區(qū)，人煙稀少，因此，現(xiàn)場基站少，通常網(wǎng)絡(luò)信號較弱，通訊畫面質(zhì)量不佳，從而影響檢查效果；此外，檢查專家位于辦公室或者家中，高峰期間網(wǎng)絡(luò)不暢的問題同樣存在。2）檢查視野受限。監(jiān)督檢查時，現(xiàn)場管理人員一般按照規(guī)定的路線和準(zhǔn)備的講稿發(fā)言，手持手機(jī)等巡檢設(shè)備的視頻視野較小，巡視的路線都為常規(guī)路線，不容易發(fā)現(xiàn)建筑物實(shí)體隱蔽部位的問題。3）交流不暢。現(xiàn)場管理人員面對多位專家視頻檢查，需要邊溝通邊攝像，交流溝通不如面對面快捷方便。

5 結(jié)語

南水北調(diào)工程防汛工作信息化監(jiān)督檢查和常規(guī)現(xiàn)場飛檢各有其優(yōu)缺點(diǎn)，應(yīng)繼續(xù)探索構(gòu)建常規(guī)飛檢與信息化監(jiān)督檢查相結(jié)合的監(jiān)督管理機(jī)制，豐富并完善遠(yuǎn)程與現(xiàn)地相結(jié)合的運(yùn)行安全監(jiān)管新體系，實(shí)現(xiàn)南水北調(diào)工程各級管理單位防汛檢查全覆蓋，形成上下聯(lián)動、緊密協(xié)作、共同推進(jìn)的工作格局。此外，建議相關(guān)管理單位組織制訂信息化監(jiān)管相關(guān)工作規(guī)程，提出統(tǒng)一要求，加強(qiáng)督導(dǎo)管理，層層傳導(dǎo)壓力，在視頻飛檢試點(diǎn)工作基礎(chǔ)上，向各現(xiàn)場管理單位全面推行實(shí)施信息化監(jiān)管工作，推動信息化監(jiān)督檢查工作不斷向縱深發(fā)展。同時，針對目前存在的缺點(diǎn)，在南水北調(diào)工程沿線進(jìn)一步增設(shè)信號基站，充分利用VR、虛擬現(xiàn)實(shí)和數(shù)字孿生等新一代科技手段，強(qiáng)化工程現(xiàn)場的動態(tài)監(jiān)管工作，及時全面掌握各項(xiàng)工程基本信息，構(gòu)建安全穩(wěn)定、高效協(xié)同的信息化監(jiān)管平臺，將信息化監(jiān)管打造成南水北調(diào)工程運(yùn)行管理的亮點(diǎn)，有效助力南水北調(diào)工程安全、供水安全、水質(zhì)安全。