李盛成

(廉江市水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)室,廣東 廉江 524400)

據(jù)調(diào)查,我國(guó)目前現(xiàn)有各類水庫(kù)84926座,其中大型水庫(kù) 415座,中型水庫(kù) 2618座,小型水庫(kù)81893座。小水庫(kù)占我國(guó)水庫(kù)總量的90%以上。

這些水庫(kù)為我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展,人們生活的改善提供了有力的支持,同時(shí)還帶來了農(nóng)業(yè)灌溉、鄉(xiāng)村防洪、人畜飲水、水產(chǎn)養(yǎng)殖等經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益,成為改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件、促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展、提高農(nóng)民生活水平、保障人畜飲水安全的重要基礎(chǔ)設(shè)施。2010年我國(guó)西南地區(qū)發(fā)生了歷史上百年一遇的特大旱災(zāi),這些分布在我國(guó)西南地區(qū)的各種類型的水庫(kù)為解決當(dāng)?shù)乩习傩丈钣盟?農(nóng)業(yè)和牲畜用水提供了有力的保障,在抗擊大旱的過程中發(fā)揮了重要的作用。

但是另一方面,小水庫(kù)在給我們帶來各種效益的同時(shí),我們不得不關(guān)注由于小水庫(kù)垮塌導(dǎo)致的危害。據(jù)有關(guān)部門的統(tǒng)計(jì),1954～2006年間全國(guó)各類水庫(kù)垮壩失事3496座,其中小型水庫(kù)3370座,占垮壩失事總數(shù)的96.4%以上,由此可見,我國(guó)的小水庫(kù)病險(xiǎn)壩是一個(gè)十分嚴(yán)峻的問題,如何有效解決小水庫(kù)病險(xiǎn)問題就成為迫在眉睫的難題,資料顯示,這些小水庫(kù)的損壞絕大部分是由于小水庫(kù)監(jiān)管不周造成的。有效監(jiān)控小水庫(kù)的運(yùn)行狀態(tài),及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理小水庫(kù)運(yùn)行過程中出現(xiàn)的各種問題將會(huì)大大降低小水庫(kù)病害發(fā)生的可能行。

1 小水庫(kù)運(yùn)行管理的現(xiàn)狀及存在的問題

我國(guó)現(xiàn)在運(yùn)行的小型水庫(kù)大多修建于20世紀(jì)50～70年代,在該時(shí)期修建的小型水庫(kù)數(shù)量占現(xiàn)有小型水庫(kù)總數(shù)的90%以上,由于當(dāng)時(shí)技術(shù)和資金有限,大多數(shù)水庫(kù)的修建都是靠人工肩挑手搬,機(jī)械化程度非常低,小水庫(kù)的工程質(zhì)量難以保障。小水庫(kù)運(yùn)行過程中的各種配套系統(tǒng)都沒有安裝。小水庫(kù)的日常監(jiān)管主要是靠農(nóng)村村民自己管理,由于這些管理人員技術(shù)水平低,管理資金無法落實(shí),導(dǎo)致小水庫(kù)的日常監(jiān)控基本處于無人管理的狀態(tài)。小水庫(kù)運(yùn)行過程中出現(xiàn)的各種病害無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)并得到有效處理,這些病險(xiǎn)的小水庫(kù)成為我國(guó)防洪體系中的薄弱環(huán)節(jié),成為危及下游人民生命財(cái)產(chǎn)安全的罪魁禍?zhǔn)住Ｄ壳靶∷畮?kù)在運(yùn)營(yíng)管理過程中主要存在以下問題。

(1)監(jiān)控措施不到位,險(xiǎn)情無法及時(shí)處理。小水庫(kù)在運(yùn)行管理的過程中,人員崗位落實(shí)不到位,在建設(shè)初期,當(dāng)時(shí)是集體所有制,小水庫(kù)的管理由集體派人負(fù)責(zé)管理,但是目前農(nóng)村改革,原有的體制不復(fù)存在,小水庫(kù)的管理也就陷入無人看管的局面,小水庫(kù)監(jiān)控措施更無法落實(shí)。

(2)小水庫(kù)年久失修,維修加固不到位。

2 小水庫(kù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控的作用及意義

新中國(guó)成立以來,已經(jīng)修建完成的小水庫(kù)約有十萬座,由于各種歷史及管理體制原因,導(dǎo)致這些小水庫(kù)在建設(shè)質(zhì)量,管理措施,監(jiān)控技術(shù)等方面存在嚴(yán)重缺陷。同時(shí)由于建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低,設(shè)計(jì)、施工和管理水平低下以及年久失修、材料老化等各方面的原因,這些小水庫(kù)都不同程度的存在裂縫、滲漏、破壞等隱患。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)每年由于小水庫(kù)病害造成的損失高達(dá)數(shù)百億元,成為危害我國(guó)人民生命財(cái)產(chǎn)安全的一個(gè)重要方面。四川大路溝小型水庫(kù)垮壩,傷亡人員近40人,2005年7月21日,云南省昭通市彝良縣七仙湖小型水庫(kù)垮壩,16人死亡。加強(qiáng)小水庫(kù)運(yùn)行監(jiān)控,及時(shí)發(fā)現(xiàn)小水庫(kù)病害并處理成為我國(guó)小水庫(kù)管理中最重要的問題。

進(jìn)入新世紀(jì)以來,黨中央國(guó)務(wù)院提出構(gòu)建和諧社會(huì),保障人民的生民財(cái)產(chǎn)安全的倡議,國(guó)家專門出臺(tái)了措施來治理小水庫(kù)的安全隱患問題。2002年5月,水利部召開了全國(guó)小型水庫(kù)安全管理工作會(huì)議,要求 “統(tǒng)一思想、提高認(rèn)識(shí),努力做好小型水庫(kù)安全管理工作”。根據(jù)該次會(huì)議精神,水利部印發(fā)了 《關(guān)于加強(qiáng)小型水庫(kù)安全管理工作的意見》(水建管 [2002]188號(hào))。該規(guī)定要求落實(shí)管理與維護(hù)經(jīng)費(fèi),完善小型水庫(kù)安全管理設(shè)施,包括防汛交通道路、通信條件、監(jiān)測(cè)設(shè)施、管理房舍,明確技術(shù)檔案管理要求等。通過基于網(wǎng)絡(luò)的小水庫(kù)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)可以有效解決目前我國(guó)小水庫(kù)管理中存在的問題,可以有效減少管理人員,做到無人管理,實(shí)時(shí)監(jiān)控并收集整理數(shù)據(jù),管理部門根據(jù)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患,及時(shí)采取措施解決存在的各種問題。從而可以極大提高我國(guó)小水庫(kù)的運(yùn)行質(zhì)量,確保小水庫(kù)的安全、正常運(yùn)行,保護(hù)人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。

3 基于網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,基于網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)也得到了快速的發(fā)展,監(jiān)控技術(shù)的不斷完善促使其在環(huán)境監(jiān)測(cè)、電網(wǎng)監(jiān)控,水電站監(jiān)控等方面的應(yīng)用越來越廣泛。今天基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的遠(yuǎn)程監(jiān)控,不僅可以方便地實(shí)現(xiàn)遙測(cè)、遙信、遙控、遙調(diào),還可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控。通過對(duì)小水庫(kù)運(yùn)行過程中遠(yuǎn)程控制、遠(yuǎn)程調(diào)試、遠(yuǎn)程管理等,極大提高了小水庫(kù)的自動(dòng)化水平,同時(shí)還有效解決了目前我國(guó)小水庫(kù)存在的問題,及時(shí)發(fā)現(xiàn)小水庫(kù)存在的險(xiǎn)情,及時(shí)處理,確保了小水庫(kù)的安全運(yùn)行,保護(hù)了人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。目前,基于網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能有如下幾個(gè)方面。

(1)遠(yuǎn)程監(jiān)控。基于網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)可以有效檢測(cè)小水庫(kù)的水位變化,來水流量及水庫(kù)大壩滲漏等問題,同時(shí)可以及時(shí)將這些監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)反饋到遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備上以方便管理人員來及時(shí)分析水庫(kù)的各種數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)水庫(kù)的各種險(xiǎn)情并及時(shí)采取有效的解決方案,同時(shí)通過遠(yuǎn)程控制,可以做到無人值班,有效解決目前我國(guó)小水庫(kù)運(yùn)行中存在的管理人員不到位的問題。

(2)遠(yuǎn)程調(diào)試。通過遠(yuǎn)程控制系統(tǒng),可以在外調(diào)試小水庫(kù)中運(yùn)行的各種設(shè)備,及時(shí)根據(jù)降雨量和水位的變化情況來調(diào)整水庫(kù)的排水量,從而可以做到科學(xué)合理使用有限的水資源,為我國(guó)小水庫(kù)地區(qū)的人民謀福利。

(3)遠(yuǎn)程分析?；谶h(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)采集的相關(guān)數(shù)據(jù),如水庫(kù)水位變化曲線、水庫(kù)水量變化、水庫(kù)所處地區(qū)降雨量、水庫(kù)大壩水平和豎直位移變化等數(shù)據(jù),結(jié)合工程實(shí)際進(jìn)行小水庫(kù)運(yùn)行數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程分析。給出水庫(kù)運(yùn)行狀況評(píng)價(jià)意見,針對(duì)水庫(kù)評(píng)價(jià)意見及時(shí)做出相關(guān)行動(dòng)。

(4)遠(yuǎn)程指令。基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)可以根據(jù)采集整理的數(shù)據(jù)及時(shí)發(fā)現(xiàn)水庫(kù)存在的問題,當(dāng)水庫(kù)出現(xiàn)險(xiǎn)情時(shí),通過遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)向水庫(kù)所在地鄉(xiāng)政府和村集體發(fā)出指令,讓當(dāng)?shù)卣腿嗣窦皶r(shí)采取相應(yīng)措施來減少和避免由于水庫(kù)的病險(xiǎn)導(dǎo)致的破壞。

4 小水庫(kù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控的模式

基于網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)把分布于各小水庫(kù)的運(yùn)行設(shè)備、監(jiān)控設(shè)備的各自獨(dú)立的系統(tǒng)互聯(lián)起來,該系統(tǒng)可以適應(yīng)小水庫(kù)分布于不同地區(qū),使個(gè)小水庫(kù)達(dá)到共同工作、遠(yuǎn)程管理、遠(yuǎn)程監(jiān)控的目的。我國(guó)小水庫(kù)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

要實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控,需要在總監(jiān)控系統(tǒng)中設(shè)置一個(gè)以瀏覽器作為客戶端軟件,在各個(gè)小水庫(kù)無需安裝專用的程序,這樣可以有效降低系統(tǒng)的費(fèi)用,降低小水庫(kù)的運(yùn)行管理成本。由于目前我國(guó)的小水庫(kù)大多處于偏遠(yuǎn)的中西部地區(qū),無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)還沒有普及,所以在現(xiàn)在的條件下,結(jié)合小水庫(kù)的時(shí)間情況,我們可以將公用固定電話網(wǎng)絡(luò)用作數(shù)據(jù)傳輸?shù)拿浇?而沒有必要去鋪設(shè)相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備。這樣將會(huì)有效降低遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控成本。

5 結(jié)論

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的高速發(fā)展,小型水庫(kù)大壩安全問題越發(fā)顯得突出,不再僅僅是各級(jí)水庫(kù)主管部門關(guān)心的工程安全問題,而已成為國(guó)家與社會(huì)共同關(guān)注的社會(huì)問題。面對(duì)各種小水庫(kù)災(zāi)害頻發(fā)的現(xiàn)狀,如何有效地監(jiān)控小水庫(kù)的安全運(yùn)行,有效減少由于管理不當(dāng)導(dǎo)致的水庫(kù)災(zāi)害的發(fā)生就顯得十分重要。運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)可以有效解決我國(guó)目前小水庫(kù)存在的問題,通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng),可以有效降低小水庫(kù)管理成本,同時(shí)實(shí)現(xiàn)無人管理,提高水庫(kù)管理的水平,及時(shí)發(fā)現(xiàn)水庫(kù)存在的問題并采取措施處理,此監(jiān)控系統(tǒng)將會(huì)極大推進(jìn)我國(guó)小水庫(kù)的現(xiàn)代化建設(shè),提高我國(guó)小水庫(kù)運(yùn)行質(zhì)量,盡可能發(fā)揮小水庫(kù)的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益,為我國(guó)小水庫(kù)地區(qū)人民生命和財(cái)產(chǎn)安全提供保障,為我國(guó)構(gòu)建和諧社會(huì)發(fā)揮重要的作用。

[1]王祖印,邢德龍,王景波等.基于Internet網(wǎng)絡(luò)的水利工程自動(dòng)化系統(tǒng)研究[J].河海水利2008,2:58～61

[2]鄭文波.控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展[J].工業(yè)控制計(jì)算機(jī).1999,12(5):1～4

[3]孫水英,唐德善,白玉慧.水利工程遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究[D].河海大學(xué)工程碩士學(xué)位論文.2005,12:1～8

[4]王有祥,邢成學(xué),王廣森.電腦自動(dòng)化在小型水利工程中的應(yīng)用[J].黑龍江水利科技.2009,1(37):178～178

[5]劉轟,徐群.基于Internet的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)及研究[D].河海大學(xué)碩士學(xué)位論文.2003,3:1～5

[6]黃鳳珍,羅秀竹.計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)在提灌工程中的應(yīng)用[J].水利水文自動(dòng)化.1998,4:15～18

[7]任慶海,陳海霞.視頻監(jiān)控系統(tǒng)在水利工程中的應(yīng)用任[J].水利水文自動(dòng)化.2004,3:19～22