水闸工程管理:如何实现高效运行与安全防护
水闸工程作为防洪、排涝、灌溉和水资源调配的重要基础设施,在现代水利体系中占据关键地位。随着气候变化加剧、极端天气频发以及城市化进程加快,水闸工程的运行管理面临前所未有的挑战。如何科学、系统地开展水闸工程管理,确保其长期稳定运行、提升应急响应能力、保障人民生命财产安全,已成为水利工程管理者亟需解决的核心课题。
一、水闸工程管理的重要性与现状分析
水闸工程不仅是调节水流的关键节点,更是连接上下游生态系统的枢纽。在长江、黄河等大江大河沿岸,以及沿海地区如浙江、广东等地,大量水闸承担着抵御风暴潮、控制内涝、保障农田灌溉等多重功能。然而,当前我国部分水闸工程存在以下问题:
- 老化严重:一些建于上世纪五六十年代的水闸已超期服役,结构老化、设备陈旧,安全隐患突出。
- 运维机制不健全:部分地区仍采用传统人工巡检方式,缺乏智能化监测手段,难以及时发现隐患。
- 信息化水平低:多数水闸未接入统一调度平台,数据孤岛现象明显,影响决策效率。
- 人员专业能力不足:基层管理人员技术培训不到位,对新型设备和智能控制系统掌握不充分。
这些问题不仅制约了水闸效能发挥,也增加了突发灾害时的风险暴露度。因此,构建现代化、数字化、标准化的水闸工程管理体系势在必行。
二、水闸工程管理的核心内容与实施路径
1. 建立全生命周期管理制度
从设计、施工到运营维护、退役更新,水闸工程应实行全过程闭环管理。具体包括:
- 前期规划阶段:结合区域水文特征、社会经济发展需求进行科学论证,避免重复建设或功能缺失。
- 建设过程监管:严格执行质量验收标准,引入第三方监理机构,确保工程质量达标。
- 运行期动态评估:建立定期检测制度(如每年一次结构安全评估),并根据使用年限制定检修计划。
- 后期退役与改造:对于无法继续使用的水闸,应制定拆除或功能转型方案,防止成为安全隐患源。
2. 推进智能化监测与预警体系建设
利用物联网、大数据、AI算法等先进技术,打造“感知—分析—决策—执行”一体化智能管理系统:
- 传感器部署:在闸门启闭机、底板、边墙等关键部位安装位移、应力、渗流、振动等多维传感器,实时采集数据。
- 远程监控平台:搭建集视频监控、水位流量自动采集、设备状态诊断于一体的综合平台,支持移动端访问。
- 风险预警模型:基于历史数据和气象预报,开发洪水演进模拟、闸门故障预测等AI模型,提前发出预警信号。
- 联动响应机制:一旦触发阈值报警,系统自动通知值班人员,并推送至防汛指挥部,形成快速响应闭环。
3. 强化日常巡检与维护保养制度
制定详细的《水闸日常巡查手册》,明确检查项目、频率、责任人及处置流程:
- 每日巡检:由专职人员检查闸门启闭是否顺畅、机电设备运行有无异常、周边环境是否有杂物堆积。
- 每周专项检查:重点排查止水橡胶老化、钢筋锈蚀、混凝土裂缝等问题。
- 季度深度保养:对启闭机、电动控制柜、液压系统进行润滑、清洁、校准,更换易损件。
- 年度大修:聘请专业团队进行全面结构检测与加固处理,必要时更换主控部件。
4. 构建多层次人才培养与知识传承机制
高素质人才是水闸工程高质量运行的根本保障。建议:
- 岗位轮训制度:组织一线技术人员赴先进水闸学习交流,掌握最新运维技术。
- 在线课程开发:依托水利院校资源,开设水闸智能运维、数字孪生应用等专题培训课程。
- 老带新机制:鼓励经验丰富的工程师指导年轻员工,形成知识沉淀与传承链条。
- 激励机制创新:设立“优秀管护员”评选,对表现突出者给予物质奖励和职称晋升倾斜。
5. 完善法规标准与考核评价体系
推动水闸管理法治化、规范化发展:
- 出台地方性规章:如《XX省水闸管理条例》,明确管理责任主体、经费保障、违规处罚等内容。
- 制定行业标准:参照《水闸运行管理规范》(SL 279-2018)细化操作细则,统一术语、流程、记录格式。
- 建立绩效考评机制:将水闸完好率、故障响应时间、群众满意度纳入地方政府年度考核指标。
三、典型案例解析:浙江某市水闸智慧化改造实践
以浙江省宁波市某县区为例,该地区原有12座老旧水闸,年均故障率达8%,汛期曾多次因闸门卡滞导致内涝。自2022年起,当地水利部门联合高校和企业开展智慧化改造试点:
- 投资300万元加装高清摄像头、压力传感器、无线通信模块;
- 开发“水闸智管云平台”,集成GIS地图、实时数据看板、移动APP;
- 引入AI图像识别技术,自动识别闸门异物堵塞、设备异常发热等风险;
- 设置三级预警机制(蓝黄橙红),实现分级响应与信息推送。
成效显著:一年内故障率下降至1.2%,平均修复时间缩短60%,群众满意度提升至95%以上。该项目已被列为省级示范工程,正在全省推广。
四、未来发展趋势与对策建议
1. 数字孪生赋能精细化管理
通过三维建模+实时数据融合,构建水闸数字孪生体,实现虚拟仿真演练、工况推演、预案优化等功能,极大提高管理水平。
2. 智能运维机器人应用探索
研发适用于狭小空间作业的巡检机器人,替代人工进入危险区域检查,降低作业风险,提升效率。
3. 多部门协同治理机制创新
推动水利、应急管理、自然资源、交通等部门信息共享与联动响应,打破“各自为政”的管理模式。
4. 社会参与式监督机制建设
鼓励公众通过小程序上报异常情况(如闸门卡顿、非法占用河道),形成全民共治格局。
5. 绿色低碳理念融入运维全过程
优先选用节能型电机、太阳能供电系统,减少碳排放;同时注重生态保护,避免对水生生物造成干扰。
结语
水闸工程管理是一项系统工程,涉及技术、制度、人才、文化等多个维度。只有坚持问题导向、创新驱动、协同治理,才能真正实现水闸工程的安全可靠、高效运行与可持续发展。面向未来,我们应加快数字化转型步伐,让每一座水闸都成为守护家园的坚强卫士。





