大型输水渠道调度运行现状和思考

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2023年02月14日 20:21

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[摘 要]南水北调东线工程是一项旨在缓解山东、天津等北方省市水资源短缺的国家战略性调水工程。山东段调度运行管理系统是山东段干线工程运营管理的支撑系统,对山东段干线工程的效运行、可靠监控、科学调度和安全管理起着至关重要作用。文章对南水北调大型输水渠道调度运行管理现状进行了论述,针对渠道运行管理中存在的问题,从水量调度管理、信息化建设、工程维修维护、机电设备保养、管理及养护人员队伍等方面入手,提出了改进措施和建议,以保证输水渠道的安全运行。[关键词]南水北调东线;大型输水渠道;调度运行;现状和思考中图分类号:TV672 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)19-0279-01

1 前言

南水北调东线山东段工程主干线自苏鲁省界进入韩庄运河,经台儿庄、万年闸、韩庄泵站提水进入南四湖的下级湖,由二级坝泵站提水进入上级湖,经湖内航道进入梁济运河,由长沟、邓楼泵站提水进入柳长河,再由八里湾泵站提水入东平湖,经东平湖后,分两路分别向黄河以北和胶东地区供水。向黄河北供水线路,经穿黄隧洞过黄河,自流进入小运河至临清,一期经七一、六五河进入大屯水库;二期经穿卫枢纽工程向河北省、天津市供水。向胶东地区供水线路,由东平湖渠首闸引水,经胶东输水干渠输水,向济南市及其以东地区供水。工程在山东境内分为南北、东西两大输水干线,形成“T”字形输水大动脉,干线长1191.81km。针对山东段工程具有线路长、供水范围大、用水户多、控制性建筑物多、水质污染源多、影响调水计划的因素多、运行管理机构地域分布广和层次多、管理复杂、系统庞杂的特点,需采用先进的信息采集、信息处理,自动化控制、通信和计算机网络、视频监视、数据库及信息管理技术以及现代化的运营、维护、管理理念,建设一套完善的、先进的调度运行管理系统来对工程进行运营、维护和管理,确保山东段干线输水安全、可靠、长期、稳定、经济运行。

2 东线工程调度运行管理系统概述

根据国务院南水北调工程建设管理办公室的意见,南水北调东线第一期工程的建设和运行管理,将按照“市场宏观调控、准市场机制运作、用户参与管理”的原则,分别由江苏省和山东省组建东线江苏水源有限责任公司和东线干线有限责任公司,负责东线第一期工程的建设,并与两省委托的南四湖供水管理机构等一起,共同承担东线第一期工程的运行管理工作。

南水北调东线工程是一项跨流域的特大型调水工程,是在江苏省江水北调工程基础上通过扩大规模、向北延伸进行建设的。工程区域内河湖交错,水网复杂;各类水工建筑物众多,新旧档次参差不齐;调水功能与防洪、排涝、灌溉和航运等功能相互结合,已有的跨流域调水和新增的调水并存;输水沿线取水口门众多,水量调度关系复杂,现有水量计量设施落后;受沿线排放的污废水影响,水质污染突出,水质保护任务艰巨。为保证南水北调东线第一期工程安全、可靠、长期、稳定的经济运行,合理调配区域内水资源,满足工程“准市场化”运营的要求,利用先进的信息采集、通信网络、现代遥感及计算机控制处理技术,建设一套集信息采集、计算机监控、调度运行管理、水资源优化配置于一体的现代化的调度运行管理系统─南水北调东线第一期工程调度运行管理系统(以下简称调度运行管理系统)是非常必要的。

调度运行管理系统是由信息采集、通信与计算机网络、计算机监控与视频监视,以及调度管理应用系统等4个子系统组成的现代化的管理系统。其中信息采集系统是基础,通信与计算机网络系统是平台,计算机监控与视频监视系统和调度管理应用系统是核心。建设调度运行管理系统是实现对南水北调东线第一期工程优化调度和高效管理的必需手段。

3 存在的问题

1)高水位运行存在安全隐患,长时间的高水位运行会造成渠道运行过水压压力偏大,导致土渠段渠道渗漏现象的发生,渠道安全事故频发。在确定运行流量时,不能只看眼前效益,应注重长远和综合的效益。

2)信息化不能充分发挥作用。在调度运行的过程中由于养护单位专业性不强、养护不到位会导致渠道机电设备、远程监控及安全监测设施不到位,供电、网络、设备损坏等设备故障频繁出现,导致利用效果较差,亟待加强。同时,这也会导致建设期提供数据的准确性令人怀疑。

3)渠道的日常维护不能做到及时处理。由于每年维修期短等各种因素,工程维修维护难以到位,工程设施经常处于带病行中,会给输水渠的运行留下安全隐患。

4)人员配备不足。管理范围大,工作量大,管理人员配备不足,养护单位基层管理及技术人员力量不足且专业性不强,造成管理工作巡检、管护质量不高。

4 改进措施及建议

4.1 水量调度管理方面

开发调度信息服务、调度运行管理、视频会议管理、水资源调度配置和水调度模拟子系统等5个子系统的应用软件(含相应的数据库);根据三层管理机构所拥有的调度运行管理系统的需要,配置相应的硬件及系统软件(操作、数据库和GIS系统)环境,按相应管辖区域形成3级不同的数据库中心(省调度数据库中心2个、省数据库备份中心2个、分调度数据库中心13个、泵闸站数据库中心95个),根据三层管理机构管理范围及已有的江水北调信息管理系统,进行数据库集成;根据不同用户的管理工作要求,整合其调度运行管理系统信息查询及工作界面,包括三层管理机构、水利部、流域委、两省水务管理部门查询及工作界面,建立二省调度中心向社会发布公共信息的网站;组织录入工程属性库、泵闸站设备库、政策法规库、空间地理数据库的数据,建立应用数据库。

4.2 调度管理应用系统

开发调度信息服务、调度运行管理、視频会议管理、水资源调度配置和水调度模拟子系统等5个子系统的应用软件(含相应的数据库);根据三层管理机构所拥有的调度运行管理系统的需要,配置相应的硬件及系统软件(操作、数据库和GIS系统)环境,按相应管辖区域形成3级不同的数据库中心(省调度数据库中心2个、省数据库备份中心2个、分调度数据库中心13个、泵闸站数据库中心95个),根据三层管理机构管理范围及已有的江水北调信息管理系统,进行数据库集成;根据不同用户的管理工作要求,整合其调度运行管理系统信息查询及工作界面,包括三层管理机构、水利部、流域委、两省水务管理部门查询及工作界面,建立二省调度中心向社会发布公共信息的网站;组织录入工程属性库、泵闸站设备库、政策法规库、空间地理数据库的数据,建立应用数据库。

4.3 工程维修维护方面

1)根据干渠多年的运行经验来看,带病运行会造成极大的安全隐患,特别是高填方段和黄土段,必须尽快对水毁段、高填方段和黄土段进行维修和加固处理,才能保证来年和冬季的安全运行。

2)退水作为下游段最大退水工程,由于工程尾部未全部完成,对干渠应急调度管理造成困扰,渠道安全运行不能保证,需尽快完成退水渠尾部水毁工程,恢复退水渠退水能力。

4.4 机电设备维修维护方面

建立机电设备维修维护管理办法,及时维护机电及信息化设备,为干渠运行提供安全保障。

4.5 水管人员队伍建设方面

建立人才培养制度,加强对水管人员进行培训。建立起一支有高度责任感,熟练掌握巡检技术、监测技术和维护管理技术、应急处理方法的水管人员队伍,从人员保障方面确保渠道的安全运行。

5 结语

科学合理的运行管理不仅是渠道安全运行的保障,也是渠道发挥良好效益的基础。今后,管理单位仍需进一步提升调度管理水平,合理利用水资源,加强工程管理,更好地服务于灌区,充分发挥渠道的综合效益。

参考文献

[1] 杜守建.区域水资源优化配置研究[D].西安理工大学,2009.

[2] 树锦,袁健.大型输水渠道事故工况的水力响应及应急调度[J].南水北调与水利科技,2012,05:161-165.

[3] 张成,李庆国,钱俊.大型输水渠道的区间调度方式研究[J].水力发电学报,2014,02:116-121.

[4] 方神光,王开,吴保生.大型输水渠道中过水建筑物的新处理方法[J].南水北调与水利科技,2006,06:56-58.

[5] 黄少华,黄会勇,吴泽宇,万俊杰.基于GIS的大型人工输水渠道供水调度管理系统[J].南水北调与水利科技,2010,01:5-7+18.

作者简介

王成建,男1987年12月28日,汉族,籍贯,山东博云县,大学本科,工学学士,现魏助理工程师,现在南水北调东线山东干线有限责任公司工作,负责南水北调干线有限责任公司胶东管理局滨州隧道管理处运行管理科相关工作。

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