生產(chǎn)建設(shè)項目水土保持建設(shè)管理系統(tǒng)設(shè)計及應(yīng)用

段東亮，張曉遠，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，也是國務(wù)院要求加快建設(shè)的全國172項節(jié)水供水重大水利工程之一。

本文根據(jù)工程實施階段水土保持工作重點，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，實現(xiàn)各標段數(shù)據(jù)實時匯總分析，引導(dǎo)督促各參建單位日常水土保持工作習慣養(yǎng)成，細分責任抓水土保持措施落實。利用信息化技術(shù)手段，設(shè)計了生產(chǎn)建設(shè)項目水土保持建設(shè)管理系統(tǒng)，目前已投入運行半年多，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，具有較強的推廣意義。

1 工程概況

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、6個施工監(jiān)理標。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、運至消納場消納及運至其它工程綜合利用的方式處置。

2 系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)理念

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，清單化管理需落實的事項，按體系梳理水土保持措施實施情況，將業(yè)主、監(jiān)理、施工及監(jiān)測四方有機銜接，各司其職，高效協(xié)作完成水土保持工作。

2.1 實現(xiàn)水土保持建設(shè)管理智慧化

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)囊括水土保持專項工程。將需落實的事項、過程數(shù)據(jù)進行可視化處理，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，促進水土保持工作全面有效落實。

2.2 實現(xiàn)線上巡查及隱患排查處理

日?，F(xiàn)場察看費時費力，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。

2.3 實現(xiàn)需落實事項的清單化管理

建設(shè)單位作為責任主體，對批復(fù)的水土保持方案中需落實的事項，以及對設(shè)計要實施的水土保持措施，需結(jié)合工程標段劃分、參建單位職能等進行統(tǒng)籌劃分，明確職責，確保相關(guān)事項得到落實。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的落實，缺乏工作布置預(yù)先性和系統(tǒng)性，影響推進效率和效果。在本系統(tǒng)平臺上，將項目建設(shè)需要落實的事項細分，明確各個環(huán)節(jié)各參建單位責任，各參建單位確認后，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，實現(xiàn)線上掛圖作戰(zhàn)。

2.4 搭建數(shù)據(jù)統(tǒng)一匯總分析的平臺

施工擾動范圍、土石方量、棄渣處置及措施實施等主要水土保持數(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)起來費時費力，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，業(yè)主攜同監(jiān)測單位復(fù)核的流程，實現(xiàn)線下臺賬與線上數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)管理，互為校備。

2.5 管控渣土依法合規(guī)處置的手段

確保渣土依法合規(guī)處置是水土保持工作重點之一，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。

2.6 提供各方資料查閱存貯的平臺

從項目前期到竣工驗收，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)施驗收等環(huán)節(jié)，作為責任主體，業(yè)主需要面對不同單位，管理各階段成果報告及事項落實情況，如果項目建設(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。

2.7 成體系梳理落實水土保持措施

水土保持專項工程總體占比較小，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一起實施，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)專項驗收不利。在系統(tǒng)中提前將待實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)一各標段標準和尺度，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，可實時掌握措施落實情況，對工程落實“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)專項驗收打好基礎(chǔ)。

2.8 引導(dǎo)督促水土保持工作日?；?/h3>

近年來，國家逐步加強了水土保持監(jiān)管力度，通過監(jiān)督檢查、專項檢查等方式引導(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)理重視及施工落實角度，工作投入還遠遠不夠，需要各參建單位從主觀上將水土保持當作一項日常工作，而非突擊性、過關(guān)性事項。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)量及整改進度等直觀了解工程整體和各標段水土保持工作開展情況。

3 系統(tǒng)主要功能模塊

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、指標及態(tài)勢等在前端系統(tǒng)呈現(xiàn)，日常數(shù)據(jù)維護在后臺處理。本文主要從模塊設(shè)置及功能效果角度對前端系統(tǒng)進行介紹。

3.1 匯總分析模塊

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，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、土地擾動、水保排查、措施實施、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月值，當鼠標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)，點擊其會彈窗顯示數(shù)據(jù)詳細組成，界面如圖1所示。

圖1 首頁界面圖

對建設(shè)單位和監(jiān)測單位默認顯示全部內(nèi)容，可以手動選取某個標段查看，還可以進一步選取標段所屬某個具體區(qū)域查看；對監(jiān)理單位默認顯示其所負責的標段內(nèi)容，對牽頭監(jiān)理單位默認顯示全部內(nèi)容，可以手動選取某個標段查看，還可以進一步選取標段所屬的某個具體區(qū)域查看；對施工單位，默認顯示其按標內(nèi)容，可以選取標段所屬的某個具體區(qū)域查看。

3.1.2項目概覽

主要是對具體模塊進行概括顯示，包括近期要聞、實時評價、水保排查、渣土跟蹤、表土保護及土地擾動等，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，默認顯示累計和最近3個月的數(shù)據(jù)；水保排查默認顯示最新排查到的問題，也可按標段和按狀態(tài)篩選出具體問題；渣土跟蹤、土地擾動及表土保護主要是對各專項功能模塊數(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)。

3.2 專項功能模塊

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、措施實施、現(xiàn)場影像及項目劃分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，對照工程情況進行細化分解，明確各相關(guān)參建方的職責及辦結(jié)期限，清單化管理，以顏色區(qū)分推進狀態(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立事件，可按問題提出人角色和問題所屬地域、標段、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施，實施進度及效果主要由監(jiān)理單位督促管控，按要求整改完成后由監(jiān)理單位確認閉環(huán)。

模塊界面中具體問題可按條件篩選顯示，每個標段根據(jù)排查出的問題來源進行柱狀圖匯總分析，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，可隨鼠標移動懸浮顯示各組成具體數(shù)據(jù)，下方列表數(shù)據(jù)點擊可在右側(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、施工月報及專項驗收等資料全部囊括，按所屬角色分類歸結(jié)，形成資料庫，方便查閱的同時進行留底歸檔，具體資料可通過時間段及關(guān)鍵字進行查搜。

3.2.5動態(tài)要聞

將相關(guān)的主要新聞事件以圖文進行記錄，分標段、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，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)治理情況等進行全過程統(tǒng)計分析，直觀了解工程水土流失防治責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，又可通過攝像頭實時了解現(xiàn)場情況。

3.2.8項目劃分

將工程標段劃分情況以及每個標段水土保持措施體系情況以圖表形式進行呈現(xiàn)，可直觀了解工程/標段情況及要實施水土保持措施，便于系統(tǒng)內(nèi)各關(guān)聯(lián)模塊的運用。

3.2.9表土保護

將工程各標段表土保護利用情況以圖表形式進行統(tǒng)計分析，直觀掌握工程總體情況和各標段落實情況，在此基礎(chǔ)上，結(jié)合施工進度，對比設(shè)計，及時糾偏，切實保護表土資源。

3.2.10措施實施

將實施的措施按質(zhì)量評定規(guī)程及后續(xù)專項驗收要求進行劃分，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情況和各標段落實情況。

模塊界面中餅圖可顯示各標段單元工程數(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)表格中詳細顯示工程量細項組成。

4 系統(tǒng)實際應(yīng)用情況

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的契合，在工程標段多、參建單位多的情況下，從水土保持措施的督促落實，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識，促進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。

5 結(jié)語

目前，在生產(chǎn)建設(shè)項目采取系統(tǒng)化的信息技術(shù)手段進行水土保持建設(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進行量化，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，可為水土保持標準化管理提供借鑒，也可為行業(yè)監(jiān)管提供抓手或切入點，值得進一步開發(fā)完善和推廣。