昭平臺灌區信息化建設初探

□劉小飛 □梁葉萍(平頂山市昭平臺水庫管理局)

□楊素香(新鄭市水利局)

昭平臺灌區是平頂山市最大的自流灌區，西起昭平臺水庫，東到平頂山市新華區及許南公路，南靠伏牛山余脈，北依外方山至北汝河。灌區設計灌溉面積6.67萬hm2，受益范圍包括平頂山市魯山、寶豐、葉縣及新華區、湛河區3縣2區共24個鄉（鎮），總人口72.7萬人，耕地7.63萬hm2。灌區盛產小麥、玉米、煙葉、雜糧，復種指數1.7，是平頂山市主要產糧區和經濟開發區。

灌區始建于1966年，1972年開灌。已建干渠2條，全長134.7km；支渠34條，全長240km；各類建筑物2856座。1998年開始續建配套與節水改造。

1.管理現狀及存在問題

1.1 思想認識不夠，變革意識不強。受傳統觀念影響，存在著重工程輕非工程的思想，工作思路仍然停留在傳統模式，將現代化管理視為高不可攀，畏懼新生事物，現代化的理念還沒有建立。加之，受經濟因素制約，更是滿足現狀，不思變革。

1.2 觀測項目缺、觀測設施少。目前昭平臺灌區觀測項目主要為水量測流，其它觀測項目如土壤墑情、地下水、作物長勢等根本沒有。干渠水位觀測、流量測流點主要設在各管理段分界處及縣區分界處，共10個測點，通過7個測流橋和3座渡槽測流。單點控制干渠長度達十余千米，觀測設施稀少，不能準確地獲得水流的各項特征指標，致使用水調度大多憑經驗進行，不可避免地造成一些無效放水。

1.3 自動化程度低，管理手段落后。一是灌區水位流量測量仍沿用手動測流和人工觀測，主要采用傳統流速儀，干渠測流由工程灌溉股承擔，支渠渠首測流由管理段承擔，由于線長面廣，必須連續工作十幾個小時，才能保證每天測流1遍，測流誤差大、職工勞動強度大；二是灌區信息傳輸手段僅限于人工，水情、墑情和作物長勢等信息只能通過電話或紙媒介進行傳輸，時效性差，難以滿足實時調水的需求；三是灌區管理資料和信息仍然以傳統的手工作業為主，既無法實現對各類資料信息的有效管理，也無法做到信息共享。

1.4 灌區管理人員信息化意識和技術水平亟需提高。為了提高灌區現代化管理水平，灌區也嘗試進行信息化方面建設。但由于灌區管理人員信息化技術水平低，已建的信息系統僅能在研發人員指導下使用，而很難進行管理維護，無法保證已建系統充分發揮作用。

2.信息化建設的必要性

隨著灌區續建配套及節水改造項目的實施，灌區工程標準得到了大幅提高、用水條件得到了明顯改善，但灌區的管理水平還沒有得到有效提高；加之，隨著水資源的日益緊缺，農業用水矛盾的日益突出，灌區管理面臨著巨大挑戰。灌區信息化是灌區現代化管理的重要手段，為此，進行灌區信息化建設和管理是十分必要的。

2.1 信息化是提高灌區工程安全運行保證的關鍵措施。昭平臺灌區傍山渠道多，集雨面積大，容易形成坡面徑流，威脅渠道或建筑物安全。信息化建設后，能夠對重要工程部位進行遠程監控，實時掌握水情、工情，及早采取防御措施，最大程度地確保工程安全運行。

2.2 信息化是提高灌區科學管理水平的重要途徑。昭平臺灌區目前管理能力滯后，大量資料仍以手工作業為主，資料信息分析利用程度低，科學管理水平不高。信息化管理能夠分析、利用各類資料信息，科學管理工程和調配水資源，從而提高管理水平和服務質量，確保適時、適量、安全供水，使工程效益最大化。

2.3 信息化是提高灌區水利用效率的重要途徑。灌區傳統配水方法無法實現適時適量調配，水的利用率偏低。信息化建設能夠大大增強信息的時效性和準確性，進行手工無法完成的大量信息處理后，及時制定出科學的灌溉用水調度方案，從而提高灌區的灌溉用水效率和效益。

3.信息化建設目標

信息化是提高工作效率，提升管理水平的重要手段。灌區信息化建設就是要在全灌區建立以信息采集系統為基礎，以計算機網絡為手段，以數據庫和信息處理系統為核心的現代化灌區管理系統，最終實現灌區灌溉管理、工程管理、決策管理的信息化、現代化。

3.1 信息采集系統。對干渠渠道引水流量、水位、水情、工情實現自動化監測，并逐步實現對各支渠的自動化監測。

3.2 綜合數據庫和信息處理系統。逐步建立包括實時水情、歷史水情、灌區基本信息、工程狀況等的綜合數據庫，并把灌區基本狀況和灌溉業務數據，整合到電子地圖上，通過地圖查詢，可及時、準確、直觀地把握灌區業務現狀，為灌區信息管理、用水決策提供數據支持。

3.3 計算機網絡系統。建設聯系信息中心和各監測（控）點之間的數據傳輸系統及網絡連接，進行數據和圖像傳輸，從而實現自動化管理，提高管理效率和水平。

3.4 閘門遠程控制系統。逐步實現在干渠節退水閘和支渠進水閘的遠程自動控制，以實現閘門快速、及時、準確地啟閉，提高系統運行的可靠程度。

4.信息化建設情況

昭平臺灌區信息化建設分批分期進行，近期重點進行灌區較為關鍵部位的信息采集與監測系統、信息傳輸及計算機網絡系統等基礎系統的建設工作。目前已建信息中心1個、大閘視頻監控點10個、渠道水位流量監測點10個、數據傳輸網絡和部分軟件系統。此項工程的建設對昭平臺灌區水量的合理分配、工程的安全高效運行和人員的工作強度減輕都有重要的意義。

4.1 信息中心建設。信息中心設在灌區管理處，配備有數字投影儀、電腦、路由器、LED顯示器、視頻服務器等設備，可以實時播放大閘現場視頻畫面，實時顯示渠道各監測點的水位、流量等數據，據此數據實時調配水量，從而提高工作效率。

4.2 大閘視頻監控點建設。在南北干渠首閘，北干渠七里河節制閘、大浪河節制閘、伏嶺節退水閘，南干渠平高城節退水閘、吳洼節退水閘、馬不跳節退水閘、楊林節制閘、玉皇店節退水閘等10個開啟頻繁的重要閘位，建立了視頻監控點。每個監控點都安裝有一體化的攝像機和視頻編碼器。視頻編碼器將攝像機的視頻信號轉化為數據流，通過網絡傳回管理中心的視頻服務器，經系統處理后，實時播放現場畫面。從而實現灌區管理處對大閘遠程監控。

4.3 渠道水位流量監測點建設。在渠首、張店、辛集、堿場、吳洼、楊林、魯寶交界、魯葉交界、一分干渠首及二分干渠首等10個調配水量的重要區段，建立了自動化監測點。每個監測點都安裝有XD-2122末級渠水位流量遙測終端機（由液位傳感器、GPRS、無線數傳儀器、主控芯片等組成），對干渠流量、水位進行實時監測和采集；并將信息無線傳輸到信息中心，經計算機處理后，實時顯示流量、水位等數據。從而實現各個測點直觀、清晰、快捷的自動化監測。

4.4 軟件系統建設。軟件系統是信息化建設中最重要的一環。目前昭平臺灌區配備了信息中心監控管理軟件、灌區基礎數據庫軟件、灌溉水情監測系統軟件等，與已建自動化設施配套使用，使灌區基本情況和實時監測數據信息化、資源化。

4.5 信息傳輸網絡建設。昭平臺灌區已建1個信息中心、10個大閘視頻監控點及10個渠道水位流量監測點，遍布134km的干渠上，站點分散，信息傳輸則尤為重要。信息中心和大閘視頻監控點之間通過公共網絡傳輸信號，信息中心和渠道水位流量監測點之間通過無線傳輸信號。

5.建議

通過兩期信息化工程建設，昭平臺灌區已初步實現了部分渠段水位流量監測和大閘的視頻監控，有效保證了水量及時調配和工程安全運行。但在系統投入使用過程中，也出現了一些問題，如渠道流量監測還處于率定階段，數據有偏差；部分大閘比較偏僻、公網流量小，導致視頻不流暢等問題。這需要在以后運行中逐步提高。灌區信息化建設和管理是一個長期工程，筆者作為一名參建者和管理者，提出以下建議，以便探討。

5.1 要注重實用性和效益性。灌區信息化建設必須圍繞灌區管理目標服務，要因地制宜、循序漸進，要注重實用、講求效益。

5.2 要確保穩定性和兼容性。一方面，灌區信息化系統在規劃設計和建設實施中，應盡可能采用技術先進、性能穩定的產品，確保系統長期穩定可靠運行;另一方面，要確保灌區信息化系統有兼容性和可拓展性，為系統技術更新和功能升級留有余地，并能夠以公用信息平臺為依托，充分利用相關行業的信息資源，如氣象、水文、墑情等，實行優勢互補和資源共享，避免重復開發、重復建設，杜絕浪費。

5.3 要杜絕重建輕管現象。一方面，灌區管理人員要靠前管理，在信息化建設時期就要及早介入，掌握管理運用原理，做好日常管理維護工作，避免出現研發人員在的時候，系統運行良好，當研發人員離去以后，系統停滯的現象;另一方面，灌區要加快信息化人才培養的力度，尤其要引進或培養大量既懂水利又懂信息技術的復合型人才，以滿足信息化建設的需要。

6.結語

目前，農業水資源供需矛盾十分突出，農業灌溉面臨巨大挑戰，提高灌區管理水平和灌溉水資源利用效率刻不容緩。灌區信息化管理，是利用現有信息技術有效保護和合理利用水資源，是灌區管理現代化發展的必然趨勢。灌區信息化建設，是實現灌區規范管理和節水灌溉的重要手段。為此，建設好、管護好、運用好灌區信息化工程，具有深遠的現實意義和戰略意義。