段東亮,張曉遠(yuǎn),鄭國權(quán),姚成平,陳知送,楊憲杰
(廣東省水利電力勘測設(shè)計研究院有限公司,廣東 廣州 510635)
珠江三角洲水資源配置工程是為優(yōu)化配置珠江三角洲地區(qū)東、西部水資源,從珠江三角洲河網(wǎng)區(qū)西部的西江水系向東引水至珠江三角洲東部,以廣州市南沙區(qū)、深圳市和東莞市為供水目標(biāo),也是國務(wù)院要求加快建設(shè)的全國172項(xiàng)節(jié)水供水重大水利工程之一。
本文根據(jù)工程實(shí)施階段水土保持工作重點(diǎn),結(jié)合建設(shè)單位打造新時代生態(tài)智慧型水利工程的管理需求,通過搭建各參建單位協(xié)作平臺提高效率,實(shí)現(xiàn)各標(biāo)段數(shù)據(jù)實(shí)時匯總分析,引導(dǎo)督促各參建單位日常水土保持工作習(xí)慣養(yǎng)成,細(xì)分責(zé)任抓水土保持措施落實(shí)。利用信息化技術(shù)手段,設(shè)計了生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持建設(shè)管理系統(tǒng),目前已投入運(yùn)行半年多,效果顯著,得到了建設(shè)單位和行業(yè)主管部門的積極評價,具有較強(qiáng)的推廣意義。
工程從佛山市順德區(qū)杏壇鎮(zhèn)西江鯉魚洲島取水,途經(jīng)廣州市、東莞市(設(shè)南沙分干線和東莞分干線分水),在深圳市公明水庫交水。設(shè)計引水流量80m3/s(其中廣州市20m3/s、東莞市20m3/s、深圳市40m3/s),全線深埋盾構(gòu)(小部分為穿山隧洞和箱涵)輸水,包括長90.3km的輸水干線、長22.90km的輸水分干線(南沙分干線、東莞分干線及深圳分干線)。工程為I等大(1)型,主要建筑包括新建調(diào)節(jié)水庫1座、高位水池2座、加壓泵站3座、及沿線輸水管線,使用年限100年,總工期60個月,工程總投資353.99億元。
工程沿線分布有平原、低山和丘陵,植被茂密,在獅子洋以西沿線地勢總體較為平緩,地表高程較低,線路向東到達(dá)東莞后,地勢逐漸升高,起伏變大,大多為丘陵山區(qū)。設(shè)計征占地631.58hm2(其中永久占地174.69hm2,臨時占地456.89hm2),土石方挖填總量2040.06萬m3(自然方,下同),其中挖方1510.88萬m3、填方529.18萬m3、外借49.47萬m3、利用開挖方479.72萬m3、棄方1032.63萬m3。借方中、砂石料全部外購,土料設(shè)2個土料場自采,棄渣運(yùn)至14個棄渣場堆置。
2019年5月工程全面開工建設(shè),全線分16個土建施工標(biāo)、6個施工監(jiān)理標(biāo)。截至2021年5月,累計擾動地表面積301.42hm2,土石方開挖452.89萬m3,土石方回填153.60萬m3,借方來源全部為外購,棄渣場全部取消,棄渣采取資源化利用、運(yùn)至消納場消納及運(yùn)至其它工程綜合利用的方式處置。
通過水土保持建設(shè)管理系統(tǒng),搭建參建單位協(xié)作平臺,以數(shù)據(jù)統(tǒng)一匯總分析為紐帶,把握水土保持工作重點(diǎn),清單化管理需落實(shí)的事項(xiàng),按體系梳理水土保持措施實(shí)施情況,將業(yè)主、監(jiān)理、施工及監(jiān)測四方有機(jī)銜接,各司其職,高效協(xié)作完成水土保持工作。
智慧工地、智慧建設(shè)是全方位的,注重主體工程的同時,也應(yīng)囊括水土保持專項(xiàng)工程。將需落實(shí)的事項(xiàng)、過程數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化處理,集數(shù)據(jù)統(tǒng)計處理、信息交互協(xié)作及廣播通知等功能于一體,以專項(xiàng)子系統(tǒng)的方式接入工程數(shù)字門戶網(wǎng)站,輔助建設(shè)單位管理和決策,促進(jìn)水土保持工作全面有效落實(shí)。
日?,F(xiàn)場察看費(fèi)時費(fèi)力,不能直觀覽視工程整體或大范圍施工面情況,難以對水土保持形象面貌、措施實(shí)施情況及存在的問題做出全面判斷,特別是針對跨度大、施工點(diǎn)面多的線狀工程。從各施工作業(yè)面配置的攝像頭中選取監(jiān)控范圍與水土保持較緊密的作業(yè)面作為在線視頻監(jiān)控的信息源,對水土流失敏感區(qū)域和易產(chǎn)生水土流失的施工面,定期制作全景照片,將二者集成到系統(tǒng)內(nèi),能夠完成日常線上巡檢及隱患初步排查工作,對排查出的問題,可視情況再至現(xiàn)場詳查處理,大幅提高工作效率。
建設(shè)單位作為責(zé)任主體,對批復(fù)的水土保持方案中需落實(shí)的事項(xiàng),以及對設(shè)計要實(shí)施的水土保持措施,需結(jié)合工程標(biāo)段劃分、參建單位職能等進(jìn)行統(tǒng)籌劃分,明確職責(zé),確保相關(guān)事項(xiàng)得到落實(shí)。傳統(tǒng)方式中,多采取自行對照合同約定、查看設(shè)計資料及多方會商討論等方式確定事項(xiàng)的落實(shí),缺乏工作布置預(yù)先性和系統(tǒng)性,影響推進(jìn)效率和效果。在本系統(tǒng)平臺上,將項(xiàng)目建設(shè)需要落實(shí)的事項(xiàng)細(xì)分,明確各個環(huán)節(jié)各參建單位責(zé)任,各參建單位確認(rèn)后,以清單化的形式在系統(tǒng)上顯示,減少各類糾紛,定期更新完成情況,實(shí)現(xiàn)線上掛圖作戰(zhàn)。
施工擾動范圍、土石方量、棄渣處置及措施實(shí)施等主要水土保持?jǐn)?shù)據(jù),涉及設(shè)計、施工、監(jiān)理、監(jiān)測等參建單位,經(jīng)常存在橫向數(shù)據(jù)不一致,縱向更新不同步現(xiàn)象,協(xié)調(diào)起來費(fèi)時費(fèi)力,給工程數(shù)據(jù)匯總分析及成果報告一致性帶來不利,影響業(yè)主據(jù)此進(jìn)行的量化管理。以系統(tǒng)為平臺,將相關(guān)數(shù)據(jù)根據(jù)需求,統(tǒng)一格式和算法邏輯,形成施工單位分類填報,監(jiān)理核實(shí),業(yè)主攜同監(jiān)測單位復(fù)核的流程,實(shí)現(xiàn)線下臺賬與線上數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)管理,互為校備。
確保渣土依法合規(guī)處置是水土保持工作重點(diǎn)之一,傳統(tǒng)方式多采取現(xiàn)場察看、問詢,以及翻閱臺賬表格、合同協(xié)議等了解渣土處置去向,難以及時掌握信息并復(fù)核其合規(guī)性。根據(jù)標(biāo)段劃分情況,施工單位定期在系統(tǒng)上填報經(jīng)監(jiān)理復(fù)核確認(rèn)的土石方數(shù)據(jù),包括挖填方量及其組成、余方去向及其佐證材料,在衛(wèi)圖上定位;業(yè)主攜同水土保持監(jiān)測單位線上復(fù)核檢查數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)性和材料的有效性,線下抽檢、現(xiàn)場察看。建立上述工作流程,有助于摸清土石方來龍去脈,做好棄渣合規(guī)處置的管控。
從項(xiàng)目前期到竣工驗(yàn)收,水土保持涉及到水土保持方案編報、后續(xù)設(shè)計、水土保持監(jiān)測及水土保持設(shè)施驗(yàn)收等環(huán)節(jié),作為責(zé)任主體,業(yè)主需要面對不同單位,管理各階段成果報告及事項(xiàng)落實(shí)情況,如果項(xiàng)目建設(shè)周期長,往往還伴隨著對人員更迭、資料缺失等問題。將系統(tǒng)作為資料在線存貯查閱平臺,由各參建單位共同維護(hù)更新,方便信息交互、提高溝通效率的同時,又可將全過程成果材料系統(tǒng)留存。
水土保持專項(xiàng)工程總體占比較小,但從管理便捷角度,建設(shè)單位往往將其與主體工程土建標(biāo)一起實(shí)施,其監(jiān)理也納入施工監(jiān)理,專業(yè)性難以保障,給及時有效落實(shí)措施和質(zhì)量評定資料制備帶來困難,對管理和后續(xù)專項(xiàng)驗(yàn)收不利。在系統(tǒng)中提前將待實(shí)施的水土保持措施成體系劃分,確定單位工程、分部工程和單元工程,統(tǒng)一各標(biāo)段標(biāo)準(zhǔn)和尺度,定期上傳工程量,同步上傳質(zhì)量評定資料和現(xiàn)場影像資料,可實(shí)時掌握措施落實(shí)情況,對工程落實(shí)“三同時”,保持現(xiàn)場水土保持形象面貌起到督促作用,并規(guī)范過程資料制備,為后續(xù)專項(xiàng)驗(yàn)收打好基礎(chǔ)。
近年來,國家逐步加強(qiáng)了水土保持監(jiān)管力度,通過監(jiān)督檢查、專項(xiàng)檢查等方式引導(dǎo)督促建設(shè)單位做好水土流失防治,但從業(yè)主管理、監(jiān)理重視及施工落實(shí)角度,工作投入還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,需要各參建單位從主觀上將水土保持當(dāng)作一項(xiàng)日常工作,而非突擊性、過關(guān)性事項(xiàng)。通過制定日常問題排查制度,在系統(tǒng)上建立一套把施工單位自查、監(jiān)理單位巡查、業(yè)主和水土保持監(jiān)測單位專項(xiàng)檢查、政府主管部門監(jiān)督檢查發(fā)現(xiàn)的問題上傳、監(jiān)理單位督促施工單位限期整改、復(fù)核整改效果及時閉環(huán)的流程,將其作為常態(tài)化工作,消除問題隱患的同時,也便于業(yè)主通過現(xiàn)場問題排查頻次、數(shù)量及整改進(jìn)度等直觀了解工程整體和各標(biāo)段水土保持工作開展情況。
系統(tǒng)劃分為前端可視化系統(tǒng)和后臺數(shù)據(jù)管理系統(tǒng),數(shù)據(jù)信息、指標(biāo)及態(tài)勢等在前端系統(tǒng)呈現(xiàn),日常數(shù)據(jù)維護(hù)在后臺處理。本文主要從模塊設(shè)置及功能效果角度對前端系統(tǒng)進(jìn)行介紹。
3.1.1首頁
從水土保持角度呈現(xiàn)工程主要數(shù)據(jù)和指標(biāo),根據(jù)系統(tǒng)使用者的角色不同有選擇性顯示。內(nèi)容主要包括表土保護(hù)、土地擾動、水保排查、措施實(shí)施、三色評價、挖方組成、填方來源、余方去向及渣土資源化利用情況,可選擇顯示累計值或當(dāng)月值,當(dāng)鼠標(biāo)移至每處匯總分析圖上方時會浮窗顯示對應(yīng)系列的具體數(shù)據(jù),點(diǎn)擊其會彈窗顯示數(shù)據(jù)詳細(xì)組成,界面如圖1所示。
圖1 首頁界面圖
對建設(shè)單位和監(jiān)測單位默認(rèn)顯示全部內(nèi)容,可以手動選取某個標(biāo)段查看,還可以進(jìn)一步選取標(biāo)段所屬某個具體區(qū)域查看;對監(jiān)理單位默認(rèn)顯示其所負(fù)責(zé)的標(biāo)段內(nèi)容,對牽頭監(jiān)理單位默認(rèn)顯示全部內(nèi)容,可以手動選取某個標(biāo)段查看,還可以進(jìn)一步選取標(biāo)段所屬的某個具體區(qū)域查看;對施工單位,默認(rèn)顯示其按標(biāo)內(nèi)容,可以選取標(biāo)段所屬的某個具體區(qū)域查看。
3.1.2項(xiàng)目概覽
主要是對具體模塊進(jìn)行概括顯示,包括近期要聞、實(shí)時評價、水保排查、渣土跟蹤、表土保護(hù)及土地擾動等,圖文結(jié)合顯示,地理位置及范圍在衛(wèi)圖上可視化呈現(xiàn)。
模塊界面中實(shí)時評價主要對累計排查出的問題分狀態(tài)逐月顯示,狀態(tài)分為已上報、整改中及已整改3種,默認(rèn)顯示累計和最近3個月的數(shù)據(jù);水保排查默認(rèn)顯示最新排查到的問題,也可按標(biāo)段和按狀態(tài)篩選出具體問題;渣土跟蹤、土地擾動及表土保護(hù)主要是對各專項(xiàng)功能模塊數(shù)據(jù)匯總分析圖的匯集,便于在同一界面內(nèi)快速瀏覽相關(guān)數(shù)據(jù)。
包括工作清單、水保排查、成果資料、動態(tài)要聞、渣土跟蹤、土地擾動、表土保護(hù)、措施實(shí)施、現(xiàn)場影像及項(xiàng)目劃分10個模塊。
3.2.1工作清單
匯總水土保持方案及其批復(fù)、初步設(shè)計及其批復(fù)、施工期需要落實(shí)的水土保持工作,明確其規(guī)定和要求的出處,對照工程情況進(jìn)行細(xì)化分解,明確各相關(guān)參建方的職責(zé)及辦結(jié)期限,清單化管理,以顏色區(qū)分推進(jìn)狀態(tài),臨近期限觸發(fā)短信提醒功能。
3.2.2水保排查
排查出的每個問題作為一次獨(dú)立事件,可按問題提出人角色和問題所屬地域、標(biāo)段、時間段及處理狀態(tài)等篩選。每個事件按發(fā)現(xiàn)上報、整改確認(rèn)兩個環(huán)節(jié)處理,上報人包括建設(shè)單位、水土保持監(jiān)測單位、監(jiān)理單位及施工單位,也可以是政府相關(guān)部門及建設(shè)單位上級部門提出的問題,問題整改由施工單位實(shí)施,實(shí)施進(jìn)度及效果主要由監(jiān)理單位督促管控,按要求整改完成后由監(jiān)理單位確認(rèn)閉環(huán)。
模塊界面中具體問題可按條件篩選顯示,每個標(biāo)段根據(jù)排查出的問題來源進(jìn)行柱狀圖匯總分析,問題數(shù)量按累計和月度顯示,直觀對比問題排查情況及整改完成態(tài)勢。
3.2.3渣土跟蹤
劃分為挖方組成、填方來源、余方去向及資源化利用4個二級菜單,把工程土石方量、棄渣處置及資源化利用等情況用餅圖統(tǒng)計分析,明確組成占比,列表計列具體數(shù)據(jù)。
模塊界面中各餅圖除顯示各組成占比外,可隨鼠標(biāo)移動懸浮顯示各組成具體數(shù)據(jù),下方列表數(shù)據(jù)點(diǎn)擊可在右側(cè)衛(wèi)圖中顯示其所屬位置,同時彈窗顯示具體組成。
3.2.4成果資料
將相關(guān)的政府監(jiān)管、業(yè)主管理、監(jiān)測成果、監(jiān)理成果、設(shè)計成果、施工月報及專項(xiàng)驗(yàn)收等資料全部囊括,按所屬角色分類歸結(jié),形成資料庫,方便查閱的同時進(jìn)行留底歸檔,具體資料可通過時間段及關(guān)鍵字進(jìn)行查搜。
3.2.5動態(tài)要聞
將相關(guān)的主要新聞事件以圖文進(jìn)行記錄,分標(biāo)段、分地域錄入系統(tǒng),便于各參建方了解工程水土保持相關(guān)事項(xiàng),同時也留存了過程資料。
3.2.6土地擾動
將工程施工擾動范圍、過程整治及完工后用地終態(tài)情況等進(jìn)行統(tǒng)計分類,把每塊地從開始利用到利用結(jié)束的擾動、整治及恢復(fù)治理情況等進(jìn)行全過程統(tǒng)計分析,直觀了解工程水土流失防治責(zé)任范圍的過程整治情況及完工撤場后的恢復(fù)情況。
模塊設(shè)累計擾動、過程整治及用地狀況3個二級菜單,界面中各餅圖除顯示各類型占比外,可隨鼠標(biāo)移動懸浮顯示各數(shù)據(jù)系列具體數(shù)據(jù),下方列表數(shù)據(jù)點(diǎn)擊可在右側(cè)衛(wèi)圖中顯示其所屬位置,同時彈窗顯示具體組成。
3.2.7現(xiàn)場影像
將工程各施工面設(shè)置的攝像頭和定期制作的720全景照片集成,實(shí)現(xiàn)在線巡檢功能,可通過正射全景圖總覽各施工面整體情況,又可通過攝像頭實(shí)時了解現(xiàn)場情況。
3.2.8項(xiàng)目劃分
將工程標(biāo)段劃分情況以及每個標(biāo)段水土保持措施體系情況以圖表形式進(jìn)行呈現(xiàn),可直觀了解工程/標(biāo)段情況及要實(shí)施水土保持措施,便于系統(tǒng)內(nèi)各關(guān)聯(lián)模塊的運(yùn)用。
3.2.9表土保護(hù)
將工程各標(biāo)段表土保護(hù)利用情況以圖表形式進(jìn)行統(tǒng)計分析,直觀掌握工程總體情況和各標(biāo)段落實(shí)情況,在此基礎(chǔ)上,結(jié)合施工進(jìn)度,對比設(shè)計,及時糾偏,切實(shí)保護(hù)表土資源。
3.2.10措施實(shí)施
將實(shí)施的措施按質(zhì)量評定規(guī)程及后續(xù)專項(xiàng)驗(yàn)收要求進(jìn)行劃分,明確單位工程、分部工程和單元工程,在系統(tǒng)中匯總,直觀了解工程整體水土保持措施落實(shí)情況和各標(biāo)段落實(shí)情況。
模塊界面中餅圖可顯示各標(biāo)段單元工程數(shù)量總體占比,各分部工程單元工程數(shù)量占比,以及各單元工程量占比,可篩選顯示各標(biāo)段分部工程單元工程數(shù)量,以及各具體單元工程量,在右側(cè)表格中詳細(xì)顯示工程量細(xì)項(xiàng)組成。
本系統(tǒng)于2020年9月開始在珠江三角洲水資源配置工程試運(yùn)用,其本身也是對建設(shè)單位打造生態(tài)智慧型水利工程的目標(biāo)的契合,在工程標(biāo)段多、參建單位多的情況下,從水土保持措施的督促落實(shí),現(xiàn)場問題及隱患的日常排查,現(xiàn)場形象面貌的保持及提升,對比傳統(tǒng)管理手段,提升了建設(shè)單位的管理效率,也通過對系統(tǒng)的持續(xù)使用,提高了監(jiān)理、施工單位對水土保持工作的認(rèn)識,促進(jìn)其思想從被動到主動的逐步轉(zhuǎn)變,不但對工程水土保持工作的落實(shí)大有裨益,還會對其后續(xù)參建的其他工程水土保持工作形成正向帶動。
目前,在生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目采取系統(tǒng)化的信息技術(shù)手段進(jìn)行水土保持建設(shè)管理領(lǐng)域,整體上基本呈空白狀態(tài),本系統(tǒng)是基于施工期水土保持監(jiān)測,從建設(shè)管理的角度對施工期水土保持工作重點(diǎn)進(jìn)行量化,以線上數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析帶動線下各環(huán)節(jié)工作開展,在珠江三角洲水資源配置工程得到成功應(yīng)用,受到水利部水保司、廣東省水利廳水保處和建設(shè)單位的充分肯定。
雖然系統(tǒng)還存在諸如數(shù)據(jù)填報、更新維護(hù)便捷性不夠、數(shù)據(jù)采集自動化程度不高等問題,但作為一次創(chuàng)新和探索,可為水土保持標(biāo)準(zhǔn)化管理提供借鑒,也可為行業(yè)監(jiān)管提供抓手或切入點(diǎn),值得進(jìn)一步開發(fā)完善和推廣。