淺議瑪納斯河水利信息化發展

萬朝成

（新疆水利廳瑪納斯河流域管理處，新疆石河子 832000）

淺議瑪納斯河水利信息化發展

萬朝成

（新疆水利廳瑪納斯河流域管理處，新疆石河子 832000）

在中央一號文件“關于加快水利改革發展的決定”的時代背景下，通過分析瑪納斯河水利信息化建設的意義、內容及目前發展狀況與存在問題，淺析了今后瑪納斯河水利信息化發展的方向，以達到加快水利信息化建設發展的步伐。

瑪納斯河；信息化；發展

新疆瑪納斯河流域（以下簡稱瑪河）位于天山北麓中段，準噶爾盆地南緣，流域總面積為26500km2。全長 324 km，多年平均徑流量為 13.1億m3，經過五十多年的水利建設，規劃設計灌溉面積380萬畝，實灌面積達320萬畝。目前，通過瑪河灌區續建配套與節水改造項目的實施，瑪河骨干工程信息化建設先后實施了如下工程。

（1） 灌區防洪供水水（雨）情自動遙測系統工程。

（2） 第二總分水閘閘門自動控制系統工程。

（3） 瑪河流域水資源優化配置系統工程。

（4） 9km、15km分水閘閘門聯動自動控制系統工程。項目的實施, 使瑪河主要控制性工程信息自動化水平得到較大提高。工程在灌區防洪抗旱及灌溉效益方面發揮了重要作用, 效益顯著。

1 信息化建設概況

1.1 建立信息自動化系統的意義

水是國民經濟發展的命脈，從中央下發“關于加快水利改革發展的決定”來看，黨和國家始終高度重視水利工作，而水利信息化一個主要目的是以先進的設備、科學的方法、及時有效地掌握水情信息的變化，提供高效率、高水平的信息管理手段，為灌區水量的合理調配提供快速、準確的信息，提高防洪、抗旱應急決策支持，充分發揮水利工程的興利除害效益。因此，水利信息化不僅是建立信息網絡，實現信息收集、發布、查詢和較低層次的信息共享與應用，而且在管理模式上有新的理念，在智能信息層次上即信息的深化加工和高層次智能應用方面實現突破，實現灌區來水水量預測、實時采集、自動分析、提供自動決策方案等一套閉式自動防洪供水調度信息系統，進一步以信息化帶動水利現代化。

1.2 水利信息化建設回顧

瑪河水利信息化系統從無到有，大體可分三個階段。

第一階段：主要采用 SW40型機械水位計配合人工觀測采集水情信息，造成水情信息得不到及時反饋，導致上層決策遲緩，灌區用水保證率不高。

第二階段：選用 450MHz頻段，采用應答式，用單片機、大規模集成電路組成遙測站數傳儀、中繼儀和中心控制儀，以單片機為值班機。系統共建成1個中心站、4個遙測站、17個觀測斷面。系統最大的特點是能夠自動完成平均流量的計算、打印、儲存等工作，但不能顯示水情實時過程，中心站收集水情信息緩慢。

第三階段：隨著科學技術的不斷發展，特別是計算機的普及和現代網絡信息技術的發展，建成了一套灌區防洪供水水（雨）情自動遙測系統工程、閘門自動控制系統和水資源優化配置系統。系統由信息中心站、信息分中心站和現場控制點三部分組成。中心站與分中心站采用光纖通訊，分中心站與現場控制點采用光纖與 230MHz超短波組合組網通訊。系統通過控制點采集的水情信息傳輸到分中心站進行計算處理后，再傳輸到中心站，通過水資源優化配置系統建立的模型配水比自動計算出需要調度水量的優化比例，反饋到分中心站閘門自動控制系統，完成灌溉供水水量的分配，實現了采集、分析計算、反饋操作實時控制過程，為灌區的經濟發展提供了有力的保障。

2 水利信息化實施后效益評價與存在問題

2.1 效益評價

瑪河水利信息化工程實施后, 使供水管理技術水平得到了較大提高。投入運行后, 系統在灌區防洪抗旱及灌溉供水效益方面發揮了重要的作用。

一是有效地改善了工程的運行狀況，提高了水情信息數據的采集、分析、反饋時間，為灌區防洪抗旱決策提供了準確的依據，使調度決策相比以前提高了一倍，為灌區工農業發展提供了可靠保證。

二是改善了工作環境，減輕了工作人員的勞動強度，提高了工作效率。灌區供水實際就是水資源優化配置過程，以前由工作人員到現場實地采集、分析、計算、決策過程變成了由計算機系統自動完成，使得工作壓力和勞動強度大大緩解和減輕。

三是工程設備有效使用率得到較大提高，工程安全供水保障得到改善。

四是使用新技術、新設備后降低了人為因素計量誤差，增強了灌區用戶對水量計算的信任度，同時提高灌溉保證率1.5個百分點。

2.2 存在問題

水利信息化系統自建成后經運行，主要存在以下問題。一是不同設備生產廠家和軟件開發單位，使用的數據格式和標準不盡相同，使得各子系統相對獨立工作，系統集成難度大。二是設備長期穩定可靠運行的比例還不高，防雷設施還有待改進，維護人員、運行人員技能素質還需提高。三是對于一條流域要達到中長期的水情預報和灌區農作物的需水墑情，還需要建立山區雨量站和灌區農作物需水墑情監測點，這就使得編制整個灌區信息化建設規劃顯得尤為重要，實現標準統一，相互兼容。

3 發展方向探討

經過瑪河水利信息化運行現狀，在今后建設中應著重考慮以下內容。

（1）系統組網應優先考慮采用光纖，今后信息化發展的方向不但要傳輸數據還要傳輸圖像，實現各種數據實時傳輸，占用的帶寬非常之大，所以采用光纖組網是符合時代要求的，從而有利于系統的升級和避免重復建設。同時要最大范圍地使某種產品的“專用性”降到最少，最大可能地相互兼容集成使用，還要根據用戶自己的需要，滿足繼續二次開發，這樣才能更好地解決擴充問題。

（2）遙測點應具有可靠的防雷能力，并具有通話功能供用戶選用，對接收到的水情數據建立本地數據庫并同時送入數據庫服務器。在 Internet上發布和通過 GPRS短信互動是以后發展應該考慮的問題，實現異地信息交流。

圖1 系統結構圖

（3）做好瑪河灌區水利信息化建設規劃，采用現代管理方法和技術，通過灌區灌溉和農作物需求、墑情降雨、上游來水量和下游需水量等的信息采集和控制，實現灌區閉環的監控、管理和水資源優化配置的要求。建立5個信息管理子系統。

一是建立山區水文遙測站和山區氣象雨量遙測站水情預報子系統。

二是升級完善現有的防洪供水水情自動遙測子系統。

三是升級完善瑪河流域水資源優化配置子系統。

四是建立流域內各骨干分配水工程閘門聯合自動控制子系統。

五是建立灌區各主要用水單位的農作物種植需水墑情情況的地理信息網絡子系統，利用多種通信方式傳輸信息。

如根據特殊的地理位置條件，采用衛星和公共傳輸網（有線、GSM/GPRS等）。最終組成能覆蓋瑪河流域主要測點的有線/無線混合組網的通訊傳輸方式，形成瑪河灌區防洪抗旱會商預報系統，并留有和灌區各用水單位及政府職能部門的通訊接口，傳遞防洪抗旱等各種數據信息（其結構如圖 1）。

4 結 語

水利信息化帶動了水利現代化，瑪納斯河流域水利信息化技術的發展，最終形成工作人員借助現代化手段，通過收集到的徑流形成區的水文、氣象信息，進行產匯流計算及實時和中長期水文預報，通過對流域內水利工程運行情況的信息收集，及時制定防洪搶險方案，為各級領導和部門的防洪抗旱決策工作提供可靠依據，通過對灌區用水信息數據的分析處理，制定優化的供用水方案，既可保證灌區水土平衡，又能充分發揮灌區最大的經濟效益和社會效益，以水利信息化帶動水利現代化。

TP39

B

1008-1305（2013）02-0051-03

10.3969/j.issn.1008-1305.2013.02.015

萬朝成（1978年-），男，工程師。

～～簡 訊～～