閆 偉 岳 磊 孫中強

一、工程概述

馬河水庫位于南四湖流域、北沙河上游，由東大河、滑將河兩河匯流而成，是一座兼具防洪灌溉、工業(yè)供水、生活飲用水水源供應(yīng)及漁業(yè)資源保護與利用功能的大（2）型水庫。水庫地跨棗莊、濟寧兩地，南北跨度達5.8km，正常蓄水位（廢黃河高程108.5m）對應(yīng)水域面積為9.5km2，岸線曲折、灣塘淺灘眾多，管護難度較大。近年來，水庫良好的水生態(tài)環(huán)境吸引越來越多的游人前來觀光、垂釣，與此同時，各類破壞水環(huán)境的行為時有發(fā)生，盜捕漁業(yè)資源的現(xiàn)象屢禁不止。尤其是沿庫傾倒垃圾、采用電魚毒魚等手段進行捕撈等行為，致使?jié)O業(yè)資源遭到破壞，污染了飲用水水源，亟需加強水域監(jiān)管，維護水庫健康生命。

二、應(yīng)用雷達系統(tǒng)的必要性和可行性分析

1.雷達工作原理

雷達，是英文Radar 的音譯，意思為“無線電探測和測距”，即用無線電的方法發(fā)現(xiàn)目標(biāo)并測定它們的空間位置。以目前應(yīng)用最為廣泛的脈沖式雷達為例，其基本工作原理為：發(fā)射系統(tǒng)通過天線向空間某一方向發(fā)射電磁波，處在此方向上的物體反射碰到的電磁波，其中有一小部分按原路反射回來（回波），并被天線接收到，送至接收系統(tǒng)進行處理，由此提取物體至雷達的距離、距離變化率或徑向速度、方位、高度等有關(guān)信息后送達顯示系統(tǒng)。

2.在水域管理方面的應(yīng)用前景

目前，雷達已廣泛應(yīng)用于氣象觀測、資源探測、環(huán)境監(jiān)測、導(dǎo)航等諸多社會經(jīng)濟領(lǐng)域，其在水庫水域管理方面也顯現(xiàn)出了良好的應(yīng)用潛力。

（1）信號覆蓋范圍廣、穿透力強

馬河水庫水域狀況復(fù)雜，利用車、船巡查難以做到管護區(qū)域全覆蓋。尤其在夜晚違法行為多發(fā)易發(fā)時段，人員巡查因視野限制，造成很多監(jiān)管盲區(qū)，成為水域管理工作亟待克服的短板。雷達則具有探測距離遠(yuǎn)，不受白天黑夜及氣象能見度限制的優(yōu)點，可實現(xiàn)全方位、全天候、全天時探測，較好解決了人員巡查盲區(qū)和夜間巡查難的問題。

（2）提高監(jiān)管執(zhí)法效率

利用沖鋒舟、執(zhí)法船對馬河水庫進行庫面巡查的時長約2h，利用車輛進行水域岸線巡查為3h 左右。巡查時很難兼顧不同區(qū)域，效率低下，且存在抓獲違法現(xiàn)場難、違法人員逃離后取證難等問題。雷達探測則可實時捕捉到監(jiān)控區(qū)域的可疑目標(biāo)，進行定位跟蹤，顯示運動軌跡和行進速度，為巡查執(zhí)法人員進行目標(biāo)研判及開展精準(zhǔn)定向巡查提供支持。

三、雷達系統(tǒng)在馬河水庫水域管理中的應(yīng)用

1.系統(tǒng)建構(gòu)及實現(xiàn)形式

2016年6月，馬河水庫引進安裝了2 臺JMA-2354 型船用脈沖雷達，并結(jié)合水庫工程監(jiān)控系統(tǒng)共同用于水域管理工作。該型雷達的探測量程范圍為：0.125～48 海里（1 海里=1.852km），可根據(jù)需要在0.125、0.25、0.5、0.75 、1.5 、3 、6 、12 、24、36、48 海里的不同量程值間進行自主設(shè)定。因馬河水庫的河岔灣口眾多，岸線又有樹木、房屋、山脈遮擋，遠(yuǎn)量程容易受到地理能見距離的限制。結(jié)合庫域地形地貌特點，采用1.5 海里的近量程，既可保證水庫灣岔區(qū)域雷達信號的最大化覆蓋，又可提高雷達的距離分辨力，滿足水域管理工作的需要。

兩部雷達點分別設(shè)置在水庫北部兩河匯流處碼頭（1 號雷達）和西南岸碼頭（2 號雷達），基本實現(xiàn)了雷達信號全面覆蓋管理水域的目標(biāo)。其中：1 號雷達位于馬河水庫管理范圍海拔最高點（廢黃河高程111.2m），處于上游東大河、滑將河匯流夾角部位，該部位不僅能使雷達探測信號最大化地覆蓋更多的庫面，更可進一步提升兩地交界水域的監(jiān)管水平；2 號雷達的監(jiān)測范圍為水庫中南部庫灣集中水域。

兩處雷達點由巡查執(zhí)法人員24h輪流值守，收到雷達報警信號后，立即向水庫視頻監(jiān)控中心報告目標(biāo)位置及移動軌跡，監(jiān)控中心根據(jù)目標(biāo)所在位置向最有利值班點下達指令，前往目標(biāo)區(qū)域開展執(zhí)法行動。

2.取得的成效

該模式將傳統(tǒng)人員巡查同現(xiàn)代電子探測監(jiān)控技術(shù)有機結(jié)合，在實現(xiàn)違法行為及時發(fā)現(xiàn)、執(zhí)法隊伍快速反應(yīng)、違法現(xiàn)場抓捕等方面展現(xiàn)了巨大優(yōu)勢。雷達技術(shù)的應(yīng)用還為組織開展精準(zhǔn)定向巡查和遠(yuǎn)程調(diào)度指揮提供了重要技術(shù)支撐，在近年的水庫漁業(yè)資源開發(fā)利用、“清四亂”和清違清障等工作中，發(fā)揮了舉足輕重的作用。加強水域的管理也產(chǎn)生了可觀的經(jīng)濟和生態(tài)效益。目前，庫域水事案件的破獲率升至90%以上。2017年和2018年，漁業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營利潤分別實現(xiàn)同比增長13%、7.6% 。水庫水環(huán)境持續(xù)改善，水質(zhì)穩(wěn)定保持在地表Ⅲ類以上標(biāo)準(zhǔn)，有力保障了城市居民生活用水安全。

四、結(jié)語

對雷達探測系統(tǒng)作為水域管理方式的創(chuàng)新之舉，該應(yīng)用模式對構(gòu)建“無違河湖”，維護好水庫潔凈面貌均具有重要意義。盡管在雷達技術(shù)應(yīng)用方面進行了初步探索，積累了一定經(jīng)驗，尤其是將雷達結(jié)合視頻監(jiān)控系統(tǒng)用于水域管理，達到了增強水域監(jiān)管工作機動性、靈活性的目標(biāo)。但雷達站點之間、雷達站與視頻監(jiān)控中心之間，仍依賴對講機、電話等傳統(tǒng)通訊手段，未能實現(xiàn)電子信號的互聯(lián)和信息實時共享。在利用視頻監(jiān)控進行證據(jù)搜集時，僅限于樞紐工程管護區(qū)及南部中心庫面范圍，對于庫灣河岔區(qū)域，因有較多監(jiān)控盲區(qū)，更多還是依靠巡查執(zhí)法人員利用攝像機進行現(xiàn)場取證，易被違法人員發(fā)現(xiàn)而逃逸，破解取證難問題還需要作進一步研究，有待改進和提高■