水闸工程精细化管理如何实现高效运维与安全保障
水闸工程作为防洪、排涝、灌溉和水资源调控的重要基础设施,其运行状态直接关系到区域安全、生态平衡和经济发展。随着我国水利事业的快速发展和智慧化建设的推进,传统粗放式管理模式已难以满足现代水闸工程对安全、效率和可持续性的要求。因此,实施水闸工程精细化管理已成为提升工程综合效益的关键路径。
一、什么是水闸工程精细化管理?
水闸工程精细化管理是指以科学化、标准化、信息化为基础,通过对水闸设施全生命周期(规划、设计、施工、运行、维护、报废)各环节进行精细化管控,实现资源优化配置、风险有效防控、效率持续提升的一种现代管理理念和实践模式。它强调“数据驱动决策、流程闭环执行、责任明确落实”,旨在构建一个反应灵敏、响应迅速、治理高效的管理体系。
二、为什么要推行水闸工程精细化管理?
1. 应对极端气候挑战
近年来,全球气候变化加剧,极端暴雨、干旱等事件频发,对水闸工程的安全运行提出更高要求。例如,2023年长江流域特大洪水期间,部分老旧水闸因缺乏实时监测和快速响应机制导致险情扩大。精细化管理可通过智能传感器、自动控制系统和预警平台,提前识别潜在隐患,显著增强应急能力。
2. 提升运维效率与节约成本
传统人工巡检方式效率低、覆盖面窄,且易遗漏关键部位。通过引入BIM建模、无人机巡检、物联网设备等技术手段,可实现从“人盯点”向“系统管面”的转变,减少人力投入的同时提高问题发现率。据某省水利厅统计,试点地区水闸运维成本下降约25%,故障响应时间缩短40%。
3. 满足高质量发展需求
新时代水利高质量发展目标要求水利工程不仅要“能用”,更要“好用”。精细化管理推动水闸从单一功能向多功能融合(如生态补水、景观调节、数字孪生模拟)演进,助力打造绿色低碳、智慧协同的新型水利基础设施。
三、水闸工程精细化管理的核心要素
1. 建立全生命周期档案体系
为每座水闸建立唯一的电子身份标识(二维码或RFID标签),记录从立项到退役全过程的数据信息,包括结构参数、材料性能、历次检修记录、设备更换历史等。这不仅便于追溯责任,也为后期改造升级提供可靠依据。
2. 实施标准化作业流程
制定《水闸日常巡检规程》《设备保养手册》《应急处置预案》等标准化文件,统一操作规范,避免因人员差异造成管理混乱。同时结合岗位职责划分,形成“谁使用、谁负责;谁维护、谁签字”的责任链条。
3. 引入数字化技术赋能管理
利用GIS地理信息系统、IoT物联网感知设备、AI图像识别算法等技术,构建“空天地一体化”监测网络。例如,在闸门启闭机处部署振动、位移、电流传感器,实时采集运行状态数据,并通过边缘计算设备初步分析异常趋势,再上传至云端平台进行深度挖掘。
4. 构建风险分级管控机制
根据水闸重要性等级(如一级重点、二级一般)、地理位置(是否临近人口密集区)、历史事故频率等因素,划分风险等级(高/中/低),并制定差异化巡查频次、检测标准和应急预案。例如,位于城市核心区的一级水闸应每日巡检+月度专项检查,而偏远乡镇的三级水闸则可按季度开展常规巡视。
5. 强化人员培训与考核机制
定期组织管理人员和技术骨干参加专业技术培训,内容涵盖自动化控制原理、数据分析方法、突发情况应对等。设立绩效考核指标,将设备完好率、故障处理时效、用户满意度等纳入评价体系,激发一线人员主动参与精细化管理的积极性。
四、典型案例:浙江某市水闸智慧化管理实践
浙江省某市在2022年起启动全市水闸工程精细化管理改革项目,覆盖17座重要水闸。主要做法如下:
- 搭建统一数字平台:集成水文、气象、视频监控、设备运行等多源数据,形成可视化指挥中心,支持远程操控与集中调度。
- 推广移动端应用:开发专用APP,支持现场人员扫码录入工单、拍照上传缺陷图片、一键上报异常情况,极大简化流程。
- 建立AI辅助诊断模型:基于历史维修数据训练机器学习模型,自动判断闸门密封老化程度、启闭机构磨损情况,提前发出预警提示。
- 强化公众参与:开通微信公众号留言通道,鼓励市民报告周边水闸异常现象,形成政府主导、社会共治的良好格局。
该项目实施一年后,该市水闸平均故障停机时间由原来的6.8小时降至2.3小时,群众满意度提升至96%,成功入选国家级智慧水利示范案例。
五、面临的挑战与对策建议
1. 技术整合难度大
不同厂家设备接口不兼容、数据格式各异,容易形成“信息孤岛”。建议由省级水利部门牵头制定统一的技术标准与数据规范,推动软硬件厂商协同开发适配产品。
2. 资金投入压力明显
初期智能化改造费用较高,尤其对基层单位构成负担。可探索“财政补贴+社会资本参与”模式,如PPP合作、绿色债券融资等方式拓宽资金来源。
3. 管理意识有待提升
部分地区仍存在“重建设轻管理”倾向,认为只要建好就行。应加强政策引导和典型宣传,树立“精细管理创造价值”的理念,将精细化纳入年度目标考核。
六、未来发展趋势展望
随着人工智能、大数据、区块链等新兴技术的成熟,水闸工程精细化管理将进一步向“自适应”“自修复”方向迈进。例如:
- 利用数字孪生技术构建虚拟水闸模型,实现实时仿真推演,优化调度策略;
- 引入区块链技术确保运维数据不可篡改,提升监管透明度;
- 发展无人值守水闸站点,依托AI算法实现自主决策与远程干预。
未来十年,我国水闸工程将逐步迈入“智慧化+韧性化”双轮驱动的新阶段,精细化管理将成为支撑国家水网建设和乡村振兴战略的重要基石。





