如何實現灌區的信息化建設

邢恩森

（黑龍江省衛星運河管理處，黑龍江 克山 161635）

面對水危機，要使農業持續發展就要發展節水型農業，以便合理開發利用水資源，使有限的水資源發揮更大的效用。節水型農業是充分利用降水和水利與農業措施，節約水資源。提高水的利用率和經濟效益。發展節水型農業重要的一方面就是提高灌區的管理水平，以便實現農業的可持續發展。灌區管理工作是以大量的基礎資料和實時信息為基礎依據，這些信息除包含大量與時間有關的資料外，還涉及較多空間特性的信息，任一時間序列資料(諸如降雨、水位、流量)和文檔資料(如渠系概況、閘壩資料)等都產生一個特定的空間位置。各信息所具有的影響和可能發揮的作用都與它所處的空間位置息息相關，運用傳統的數據庫管理系統難以同時對時間和空間信息進行分析和處理，而利用信息化技術來處理則能做到方便自如、形象直觀，它不僅可以將此類信息看做許多具有空間特性的對象，而且能將這些對象的特征理解成數據自身的屬性，進而分析研究它們自身和相互之間的關系及形象表示。引入地理信息系統平臺技術將使系統的功能更加完善，實用性更強。

1 灌區實現信息化的實際意義

如何科學合理地調度與管理灌區水資源，提高其利用效率，節約用水，將信息化運用到到灌區管理中，對灌區進行信息化管理，編制灌區水資源信息管理決策支持系統軟件，對緩解灌區水資源緊缺狀況，提高灌區管理水平，實現灌區可持續發展等具有重要意義。

1.1 強大的數據庫支持系統由于灌區水資源管理中涉及大量的信息，運用數據庫可以方便地進行信息管理，整個數據庫具有靈活性、可修改性、實用性等特點。方便了數據信息的查詢、修改等，為制定決策提供依據。

1.2 農業水資源實時優化調度：有利于合理分配短缺的農業水資源，在不足水量的情況下獲得最大效益。目前灌區水資源浪費極其嚴重，在節水灌溉理論的基礎上，對灌區進行典型年的水資源合理分配，然后結合預測技術和先進的實時控制理論，對灌區進行實時優化配置，以達到合理地控制灌水時間和灌溉水量的目的，對于指導灌區管理者改善灌溉方法、進行實時灌溉，使有限的水資源得到最合理的分配，擴大灌溉面積，降低灌溉成本等均具有重大意義。

1.3 信息化在水資源調度管理中應用：信息化手段可以制作一種可視化的地圖、影像、多媒體等方式顯示地物信息系統.能夠清晰、準確地將地物的數量、質量、空間分布特征、相互關系及其變化規律等以圖像、圖形的方式動態顯示出來，以供管理者迅速、準確地了解灌區基本信息、用水及需水狀況，幫助管理者及時準確地做出決定。所以將眺技術引入灌區用水管理必將使灌區基本信息的顯示更加直觀化，并且通過對灌區所有信息進行綜合的處理和分析，對灌區水資源在空間上的優化配置，在時間上合理利用，宏觀、全局地制定用水計劃及發展戰略有重要意義；同時也可使管理者既能通過圖形顯示把握灌區實時用水及需水的總體狀況，又能通過各種快捷的查詢手段了解各種非圖形因素的信息，使管理者可獲取的信息量成倍地提高。

2 實現灌區信息化建設的措施

灌區信息化建設的主要包括硬件建設和軟件建設兩個方面，具體為：

2.1 灌區數據庫的建設

灌區數據庫建設在灌區信息化系統建設過程處于核心地位，是信息化建設完整鏈條中十分關鍵的一環。灌區數據庫建設包括兩個方面的內容，數據庫結構的建設和數據庫內容的建設，數據庫結構指通過對灌區的剖析，對灌區的信息進行合理的分類，按照數據庫設計的有關理論和方法設計出結構上合理、技術上易于實現、滿足應用要求的邏輯數據庫和物理數據庫。數據庫內容則是根據灌區的實際情況，使用數據庫管理系統提供的錄入工具將灌區的資料輸入到數據庫，使數據庫成為一個具有豐富資料的數據庫倉庫，滿足灌區日常管理和決策支持的要求。

2.2 基礎資料的數字化

基礎資料的信息化，在建立相應的數據庫后，主要就是將灌區管理以往積累的資料進行整理、錄入計算機的過程。在數據庫及其管理系統設計時要注意到這個特點，建立系統后更要抓緊時間將資料錄入計算機，包括文字資料、照片和錄像等。

2.3 信息采集系統的建設

灌區的業務涉及許多方面，因此灌區數據庫的內容也復雜多樣，這些數據按照更新時限的長短可以分為三類，即靜態數據、動態數據和實時數據。靜態數據指基本不變化的資料，如灌區的行政區劃、管理機構、各種已建工程資料等；動態數據指不定期更新的資料，如作物的種植結構和種植面積每年都有所變化；實時數據指實時更新的資料，如灌水期間渠道的水位，降雨期間的雨情資料等。對于不同類型的數據其信息采集的手段、方式是不同的。如對于靜態資料，在基礎資料的信息化過程中進入灌區數據庫，基本是不更新的；對于動態資料，就需要根據其具體的特點定期或不定期進行采集，然后進入數據庫；而對于實時數據而言，由于其更新時間甚短，從灌區管理的需要出發，又需要實時的掌握這些數據，所以靠人工采集已不能適應灌區現代化的需要，必須采用現代的自動化、光電、計算機等技術進行自動、實時的采集，建立信息采集系統。我們這里所謂的信息采集系統專指實時數據的信息采集系統。

2.4 計算機網絡系統

大型灌區的管理一般是分級管理，灌區最高管理機構下面分幾個分支，分布在不同的地點，一般是按照渠道分片管理。現在計算機已經或正在進入灌區管理單位的辦公桌，管理人員越來越多的使用計算機處理日常事務。為了更好的使用計算機，方便各計算機之間的數據共享，需要建設單位內部的計算機局域網；同時，為了更好的進行各單位之間的數據通信，需要建設連接各單位間的計算機廣域網；另外，為了利用Interne（t互聯網）上豐富的資源和更好的與外界交流，需要將局域網與Internet互聯。

2.5 用水管理決策支持系統

用水管理決策支持系統主要包括灌區需配水計算及模擬、水量調度及決策支持、測水量水及水費征收、地表水和地下水聯合調度等方面的內容，個別灌區還存在防洪問題，由于防洪問題的特殊性，在用水管理決策支持系統中一般只對渠道、水庫的防洪控制水位予以考慮，關于水庫、蓄滯洪區、河道的洪水演進等的洪水預報調度系統則需要參考防洪方面的專門書籍。

2.6 渠系自動化系統

廣義的渠系自動化系統包括渠道測水量水、用水決策、閘門自動化（或管道的自動控制）等在內的完整的測、控系統，而狹義的渠系自動化系統則僅指閘門自動化、管道自動控制。由于測水量水和用水決策在其他部分論述，這里指的狹義的渠系自動化即閘門自動化和管道自動控制。

結束語

信息化是我國水利現代化的必然選擇，也是水利現代化的必然選擇。通過信息化建設可提高灌區為用水戶服務的質量和水平，為用水戶適時、適量、安全供水。信息化建設可以大大增強信息的時效性和準確性，進行大量信息后處理，制定出科學的灌溉、排洪調度方案，從而提高灌區的灌溉用水效率和效益。

[1]年立新.加速實現灌區信息化建設[J].中國農村水利水電，2001.

[2]胡和平.灌區信息化建設，2004.