地处河网地区的广东省顺德市，１９９９年９月被广东省委、省政府确定为到２００５年率先基本实现现代化的试点市。为实现这一目标，作为国民经济基础产业的顺德水利也有计划、有步骤地推进水利现代化建设。他们投入巨资用以解决水利工程的安全问题，积极推进信息技术应用来改造传统的水利行业。根据实际，重点围绕解决洪涝灾害、水资源利用和水环境恶化等问题。

一是利用现代化信息技术、人工智能、ＧＩＳ技术等改造提高原三防（防洪、防旱、防风）信息系统（ＳＤＦＣＳ），二是建立水利工程（水闸、电排站）集群监控系统，并逐步向水资源实时监控管理系统过渡。２００１年３月采用信息技术、ＣＣＴＶ、光缆传输、ＰＬＣ等监控技术建成“伦教区闸群监控示范工程”，分布在２０ｋｍ防洪堤上的８座水（船）闸由中控室集中控制，各闸站基本上实现无人值守。一年来，运行正常，效益明显。闸群的集中监控也促进了水利工程管理的重大变革。２００２年３月，该示范工程通过了科技成果鉴定，被认为处于国内领先水平，应大力推广。

一、河网地区水利工程现代化管理的探讨

河网地区主要是指大河流出海的三角洲地带，其特点是地势低洼平坦、河流纵横交错，密度大，降雨多，水量丰富，受潮汐影响大，洪涝灾害频繁。通常人口稠密，经济发达，用水量大，水污染严重，生态环境用水突出。以顺德为例，该市是一个经济发达的县级市，全市只有８０６ｋｍ２，过境大河就有１６段２１０ｋｍ，把全市分割成１４个万亩以上的大围，围内河涌有１３９０条计１８７０ｋｍ，大河段的水质为Ⅱ、Ⅲ级，７０％的内河涌属中度以上污染，利用和控制水资源的水利工程量大面广，有３５６ｋｍ的大堤，１７４座水（船）闸和１１８座电动排水站，６９座自来水厂以及在建的污水处理厂。如何运用好这些工程并对水资源的量、质实行科学的监测和调控管理，达到防洪排涝，水资源治理保护，为工业、农业、生活和生态环境用水提供优质水源是该市水资源管理的主要任务。

１．水利工程管理的现状和问题

多部门管理，职责交叉。“管水源不管供水，管供水不管排水，管排放的不管治污，治污的不管回用”，使防洪、排涝、供水、排水、排污和治理缺乏统一的规划，难以协调，影响水资源的高效利用和治理保护。

水利设施的分散，独立运行，缺乏统一调度，使防洪、排涝、水资源的保护利用及进行优化的联合运用难以实现，优良的水环境也很难形成。

中小型工程量大面广，管理队伍庞大，素质低。全市工程管理运行人员９００多人，其中直接管理泵站、水闸的职工５００多人，大部分只有小学、初中文化程度，年龄偏大，无法掌握较先进的技术设施操作，更谈不上科学化与专业化的管理。水闸的运行特点是“经常开关，但不频繁”，正常时期每天启闭４次，其余时间启闭较少；泵站运行时间每年约１０～３０天，有些年份还不用抽排，因此管理人员工作量不大，但又不能脱岗，人员难以精简，素质也很难提高。

２．建立水资源实时监控管理系统的设想

要彻底解决河网地区存在的水利工程管理和水资源问题，必须采用高新技术进行技术改造，促进传统水利向现代化水利的转变。根据三角洲河网地区的特点要解决好水资源利用保护，控制水环境恶化，必须对水资源进行监督管理，充分发挥水资源群体工程对水环境及生态环境的综合作用，并解决好工程安全控制及精简队伍、提高科技素质的问题。采用水资源实时监控管理系统代替传统的管理模式。该系统体现经济与社会发展—资源—环境的协调统一，体现水资源的可持续利用原则，这种系统是高新技术的集成，它包括监测技术、通信、网络、数字化技术、ＧＩＳ、ＧＰＳ、计算机辅助决策支持系统、人工智能、远程控制等先进技术。基于该市现有的情况和在改革中迫切要解决的问题，他们首先建设水利工程集群监控管理系统，开展水资源全面管理，逐步建立水资源实时监控管理系统，但在规划设计中，也要充分考虑对增加水资源监控的基础设施设置，重视其扩展性，如预留光缆容量及扩充接口等，并进行试点，遵循“总体设计、分步实施、试点示范、全面推开”的原则。

二、集群监控管理系统的建设

根据顺德市水利系统信息化建设规划，以目前工程管理改革急待解决的建立高效精干的管理队伍及实行专业化管理的要求实行管养分离，把能推向市场的管理面向市场。他们与上海电器科学研究总所自动化分所合作，采用目前国内外的先进技术，建立运行集中化、管理信息化、日常维护专业化的远程分层分布式的监控系统。

１．项目的目标

实用可靠，技术先进，易于维护，扩展性强，实现闸群集中监控，单闸无人值守，为闸群的联合调度奠定基础。

２．项目的技术要求

高可靠性和实用性。建设独立光缆通信网（并用市内公网与市局联网），采用可靠性高的可编程控制器（ＰＬＣ），智能化电器仪表（适应高温、潮湿恶劣环境、准确的读数）。

现场自控改造（水、船闸与泵站）适应无人值守。监控中心技术要求：①分层分布式工控网技术；②高清晰度ＣＣＴＶ监视；③配置报警防盗，夜间照明及语音播放系统。

可扩性设计。预留５０％的光缆容量及相关的接口，以满足今后更多站点需要，特别是满足向水务过渡后增加的水资源量、水质监测等数据采集。

应用软件及界面设计配置可靠的、成熟、先进、合理的接口界面，将多种专业技术有机地结合，构成监控通信系统，实现水利工程集群监控高可靠性和安全性，提高工程运行管理水平。

３．项目的远期效益

从根本上改变顺德闸站的运行管理模式，在积累运行参数、水信息的基础上，提出新的工程调度模型，结合水质的控制和水资源合理应用的条件，达到防洪减灾、水资源的可持续利用发展，以及改良水质，提高人居的水环境质量。

三、促进管理机制的变革并取得较好的效益

作为水利信息化的组成部分，闸群监控示范工程投入使用一年多，系统运行正常，未发生安全事故和失误现象，而且促进了管理队伍的精干高效和素质的大幅提高。信息化、现代化不仅使水利管理方式发生重大变革，也促进了水利经济效益和社会效益的不断扩大和提高。

１．水闸技术管理的重大变革

集群监控是水利工程管理现代化的重要内容。该系统对水闸的操作运行基本上准确可靠，操作软件也得到不断的改进、提高。同时，制定了一套较完善的《伦教区闸群监控系统管理办法》，整个系统不断成熟，完全可以替代过去的现场手动操作，这是水闸管理技术的重大变革，其较之于人工操作，具有明显的优点。

（１）系统对水闸的运行控制准确、安全、可靠，主要有下列保障措施：值班人员在ＣＣＴＶ中能清晰地看到闸前后较长河段范围的情况，对过往船只及人员进行监视。水闸开启情况（包括水润滑、开启度、闸门、锁定等）有数字及图像显示。水闸启闭时有灯光警笛进行启动提示。闸门启动前有关参数的实测（如电流、电压、上下游水位等）不符合要求的自动发出警示。到设定的启闭水位时，可自动启闭，也可预警提示，由值班人员监视、操作。运行中出现故障及时报警，并立即停止运行，报表打印。设有现场操作系统，若遥控系统出现故障不能即时排除，可到现场手动操作。设有语音广播系统，值班人员发现有人或船只影响闸门启闭，可用广播警示。设有红外防盗装置及ＣＣＴＶ，覆盖水闸和周边环境，由值班人员进行日夜监视。

（２）自动记录水位及水闸运行情况，积累资料便于分析制定科学的运行方案。

（３）有利于围内水资源的统一调度，达到优化调蓄、防洪、排涝和冲污的目的。

２．促进机制创新和人员素质提高

集群监控系统的运行管理必然要求有一支精干高效、高素质的人才队伍，过去由于使用传统的手工操作，初中甚至小学毕业即可胜任，伦教区８座水闸的管养人员有２７名，现在实行集中控制后，中控室工作人员仅７名，其中１人大专毕业，６人高中毕业。他们经过跟随系统施工及知识培训后，很快掌握了有关设备操作技术和维修保养知识，一般性的故障能自己排除。在一年多试运行中，主要是由他们独立管理的。他们不仅负责水闸的日常启闭操作及系统的维护，而且还要逐步掌握水资源的调度知识，制定防洪涝及引、排水方案。

系统实行专业化管理，设备的日常维护由中控室管理人员担任，每年１～２次全面检测和维修则推向市场。由于机制创新和采用监控系统，伦教区水利会的工作人员由改革前的６８人减至３８人。

３．监控系统的综合效益

监控系统实施后带来的效益主要反映在两个方面：

一是降低管理成本产生的经济效益。人员减少，素质提高，２７名水闸管养人员的闸门启闭的工作由７名中控室管理人员代替。实行管养分离，把保卫及环境、卫生、美化绿化推向市场，由绿化公司与保安公司承担，这样每年可节省约６０万元，按此标准若北、容桂、大良三镇、区监控系统第一期工程运行后，每年可节省２００万元左右。可不设水闸管理室，２００１年伦教区重建希涌水闸就没有建管理室，仅此一项就节约了２５万元。原计划的每闸建防汛室（防汛巡逻队伍用房），可由原水闸管理室代替，这样就节约了一大批建设费用。

二是间接效益（或称之为社会效益）。由于采用了监控系统，水资源实现优化调度，有利于水质的提高，给池塘水产养殖的发展和人居环境的改善创造了一个较好的水环境，由此带来的经济效益是难以估量的。

工程监控系统先进可靠，直接经济、社会效益显著（对水利工程量大，布局分散的地方更为显著），很适合河网地区运用，它是水利工程实现现代化、信息化、科学管理的重要手段，为进一步实现水资源实时监控奠定基础。

顺德市水利局目前正在为全面实施水务管理做充分的准备工作，实行水务管理把供水、污水处理、生态环境用水也列入水务工作范围，增加水质监测系统及水量测量，同时建立相应的水资源调度、水量水位、供水、水法保护等模型，并与改造中的三防信息系统结合，努力建成一个比较完整科学的“顺德市水资源实时监控管理系统”。

（作者单位：广东省顺德市水利局）