水庫灌區(qū)節(jié)水灌溉信息化管理探究

□王家鳳（信陽市鲇魚山水庫管理局）

水庫灌區(qū)節(jié)水灌溉信息化管理探究

□王家鳳（信陽市鲇魚山水庫管理局）

中國很多地區(qū)出現(xiàn)了水資源緊缺，水庫供水功能和水庫灌區(qū)用水出現(xiàn)了嚴(yán)重的緊缺現(xiàn)象，如何完善灌區(qū)節(jié)水灌溉管理模式，提高灌區(qū)水資源利用率成為當(dāng)代人非常關(guān)注的話題。文章主要分析水庫灌區(qū)管理運(yùn)行存在的主要問題，針對這些問題，提出完善的管理系統(tǒng)方式，并詳細(xì)的介紹這些管理體系的內(nèi)容，希望能夠提升水庫灌區(qū)的水資源利用率。

水庫；灌區(qū)節(jié)水；灌溉管理

0 引言

科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展，全方位地提升了全球人類的生活水平，同時，推動了各行各業(yè)的發(fā)展，尤其是在信息工程方面更是取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，農(nóng)業(yè)灌溉信息化管理技術(shù)的應(yīng)用有著良好的發(fā)展趨勢。全世界很多國家都在將高科技應(yīng)用到水庫灌區(qū)的灌溉管理方面，將傳統(tǒng)的人工管理模式逐步轉(zhuǎn)化為智能化、信息化的管理模式。在20世紀(jì)末，我國逐漸引進(jìn)先進(jìn)的灌溉管理技術(shù)，加大灌區(qū)的投入力度，完善灌區(qū)的配套建設(shè)，使灌區(qū)信息化建設(shè)的速度明顯提升，從而增加社會效益。目前，我國水庫灌區(qū)節(jié)水灌溉管理技術(shù)很難滿足當(dāng)今社會的發(fā)展需求，為了適應(yīng)社會的發(fā)展，我國需要利用高新科技對水利行業(yè)進(jìn)行嚴(yán)格，建立全新的信息管理系統(tǒng)，使水庫灌區(qū)節(jié)水管理走向全新的發(fā)展道路。

1 水庫灌區(qū)節(jié)水灌溉管理運(yùn)行存在的問題

1.1 灌溉信息收集、傳輸和處理相對比較慢

目前，中國信息的收集方式主要依靠人工收集，在特定的時間派專業(yè)人士進(jìn)行監(jiān)測，通過郵電公網(wǎng)進(jìn)行傳遞。但是，我國的地域非常遼闊，郵電公網(wǎng)很難覆蓋到全部地區(qū)，因此，在水庫管理中，要想收集和傳遞信息，需要派遣專業(yè)的工作人員騎自行車或者摩托車進(jìn)行收集和傳遞，這樣就會耽誤很多時間，導(dǎo)致任務(wù)無法及時傳遞下去，間隔幾個小時后，信息缺乏時效性，信息傳遞的指令沒有及時的及時，灌區(qū)又發(fā)生了新的變化，導(dǎo)致決策和運(yùn)行出現(xiàn)了嚴(yán)重的脫軌。目前，水庫灌區(qū)的資料管理依然采用傳統(tǒng)的手工操作，經(jīng)常一個月的灌溉資料需要花費(fèi)3-5 d才能整理完畢，如果是一年的灌溉資料整理需要花費(fèi)至少一個月的時間才能整理完畢，同時，整理的資料數(shù)據(jù)很難確保其準(zhǔn)確度，影響了資料的真實(shí)性。

1.2 水庫中水量調(diào)度不透明

水庫灌區(qū)節(jié)水灌溉在進(jìn)行水量調(diào)度的過程中，受到了很多因素的影響，調(diào)度人員對供水設(shè)施的運(yùn)行情況缺乏足夠的了解，對干渠的水量調(diào)度工作沒有充分了解，對管理決策過程和灌溉渠的灌溉用水情況了解也很少。水庫灌區(qū)水量調(diào)度無法實(shí)現(xiàn)透明化，將無法規(guī)范水資源的使用。水量調(diào)度缺乏透明化和征收水費(fèi)的制度也不完善，使得亂收費(fèi)現(xiàn)象非常嚴(yán)重，增加了農(nóng)民額外的負(fù)擔(dān)。

1.3 水庫調(diào)度工作過程非常復(fù)雜

水庫灌區(qū)灌溉調(diào)度中，存在著地方政府的干預(yù)、信息收集和傳遞相對比滿，就導(dǎo)致了調(diào)度過程變得非常艱難，很難順利完成指定任務(wù)。目前，我國灌區(qū)灌溉調(diào)度采用的方法是各地區(qū)提出用水需求，配水站整理后向管理局申請用水量，管理局在綜合用水信息后，向相關(guān)管轄單位下達(dá)調(diào)度通知，各級單位將通知逐級下達(dá)，所經(jīng)歷的過程相對比較復(fù)雜，經(jīng)常造成傳遞信息時間長，耽誤最佳時機(jī)，同時，在信息傳遞過程中，浪費(fèi)了大量的人力、物力和財力，使供水成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于了計劃成本。

1.4 測量設(shè)備過于落后

水庫用水的灌溉勘測技術(shù)一直延續(xù)著手工操作，測驗(yàn)需要花費(fèi)大量的時間、而且準(zhǔn)確也相對較低，水流的測量工作一般選擇的是臨時斷面的方式推測出流量。由于受到渠道交通和傳遞設(shè)備的約束，有些斷面流量測定的結(jié)果需要依靠人工的方式進(jìn)行測量和傳遞，無法滿足日益發(fā)展的需求。

1.5 灌溉很難實(shí)現(xiàn)動態(tài)的管理

針對水庫灌區(qū)節(jié)水灌溉管理的研究，制定出一系列的管理系統(tǒng)，這套系統(tǒng)是依靠田間農(nóng)作物、當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境、灌溉水源等信息為基礎(chǔ)，利用高科技，結(jié)合水庫灌區(qū)實(shí)際的情況，完善供水計劃，從而達(dá)到節(jié)水灌溉的目的。如果前期的預(yù)測能夠非常精準(zhǔn)，將對灌溉的調(diào)度工作起到積極的作用。由于當(dāng)?shù)鼐用竦挠盟闆r經(jīng)常發(fā)生著變化，使得開閘和關(guān)閘問題很大把握，對于開閘和關(guān)閘的時間要求非常高，很難在實(shí)際的操作中實(shí)現(xiàn)動態(tài)管理，因此，只能根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)，來對灌溉調(diào)度進(jìn)行預(yù)判和計劃。

2 水庫灌溉節(jié)水信息化灌溉管理

2.1 節(jié)水灌溉信息化管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

2.1.1 信息化管理系統(tǒng)

信息化管理結(jié)構(gòu)主要實(shí)現(xiàn)了信息化管理，根據(jù)不同的任務(wù)和功能，建立不同的木塊，構(gòu)成整套的系統(tǒng)，系統(tǒng)主要是用來調(diào)度各種信息、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、資料的傳遞工作，為灌區(qū)信息化管理打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。

2.1.2 系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)度系統(tǒng)

設(shè)置運(yùn)行調(diào)度系統(tǒng)，將用水情況、用水信息進(jìn)行詳細(xì)的分析，對水資源實(shí)行優(yōu)化調(diào)度處理，決策者根據(jù)系統(tǒng)計算的結(jié)構(gòu)制定出合理的方案，滿足優(yōu)化配置，提高水資源的利用效率。

2.1.3 水務(wù)系統(tǒng)公開化

利用網(wǎng)絡(luò)先進(jìn)的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對用戶用水和水費(fèi)統(tǒng)一的管理，所有的信息都有計算機(jī)進(jìn)行全方位的管理，建立自動化的查詢系統(tǒng)，將用水調(diào)度、征收費(fèi)用透明化。

2.1.4 智能化的監(jiān)控管理系統(tǒng)

利用先進(jìn)的智能化技術(shù)。對主要管道、開關(guān)閥門進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控，及時完成調(diào)度中心的調(diào)度指令，使其流量和水位達(dá)到預(yù)期的效果。為了確保該系統(tǒng)的安全系數(shù)，整個系統(tǒng)實(shí)行封閉式管理，實(shí)行智能化管理，對于一些重點(diǎn)工程，要實(shí)現(xiàn)多媒體技術(shù)的監(jiān)控。

2.1.5 遠(yuǎn)程遙控管理系統(tǒng)

該系統(tǒng)要針對灌區(qū)不同的地點(diǎn)，設(shè)置不同的遙控位置，測量出該點(diǎn)的降水量、主渠道、渠道進(jìn)出水和其它水源的流量，對相應(yīng)的位置實(shí)行全方位的監(jiān)控。根據(jù)測量數(shù)據(jù)反饋的數(shù)據(jù)，通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的分析，對其數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、存檔，繪制出相應(yīng)的變化趨勢。如果某個監(jiān)測站無法正常完成指派的任務(wù)或者無法及時向控制中心輸送數(shù)據(jù)，就說明改監(jiān)測站需要進(jìn)行維修。灌區(qū)內(nèi)每個監(jiān)測站都是通過無線電波的方式記性傳輸，這樣就能大大提高管理展和管理局的局部網(wǎng)絡(luò)信息。

2.1.6 灌溉用水預(yù)警系統(tǒng)

根據(jù)灌區(qū)內(nèi)設(shè)置不同監(jiān)控位置反饋回來的情況和氣象部門信息進(jìn)行綜合整理，監(jiān)控不同地區(qū)土壤情況、水利設(shè)施的蓄水情況和農(nóng)作物水分蒸發(fā)情況等，通過這些具體的信息，建立灌溉農(nóng)作物的水預(yù)測模型，對不同渠道的水流量進(jìn)行預(yù)測和動態(tài)的管理。

2.1.7 灌溉用水管理的決策系統(tǒng)

決策系統(tǒng)是依靠控制系統(tǒng)、強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫、信息管理模式、調(diào)度運(yùn)行系統(tǒng)、公開水務(wù)系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、預(yù)警系統(tǒng)等。通過對綜合數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)軟件系統(tǒng)的集中管理，對獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理，設(shè)立相應(yīng)的模型，優(yōu)化配置，實(shí)行調(diào)度的決策。

3 信息化系統(tǒng)的綜合應(yīng)用

該系統(tǒng)的應(yīng)用主要涵蓋了三個方面：第一方面是中心站，中心站設(shè)立在管理局，主要負(fù)責(zé)信息的收集、整理和分析工作；第二方面是分站，分別設(shè)立在每個管理站中，建立遠(yuǎn)程遙控管理系統(tǒng)，將獲得的信息及時傳遞到中心站；第三方面是單站，在指定的地方設(shè)立觀測點(diǎn)，建立單獨(dú)的遙控管理系統(tǒng)。中心站通過接收這些信息，對水庫灌區(qū)的水資源進(jìn)行調(diào)度，既滿足了當(dāng)?shù)氐挠盟枨螅诌_(dá)到了節(jié)水灌溉的目的。

4 總結(jié)

綜上所述，水庫灌區(qū)節(jié)水灌溉管理實(shí)現(xiàn)信息化、智能化在我國處于一個新的領(lǐng)域，雖然在理論中做出了大量的研究，但是在實(shí)際的操作中，依然存在著很多的不足之處。由于我國過去很多年一直實(shí)行灌區(qū)灌溉的管理模式，實(shí)現(xiàn)智能化、自動化的灌溉管理系統(tǒng)，必將引起一些爭議，當(dāng)時從整體的發(fā)展來看，對灌區(qū)實(shí)行信息化管理系統(tǒng)，必將給水庫灌區(qū)節(jié)水灌溉管理系統(tǒng)帶來全新的發(fā)展。

[1]孟煒.桃曲坡水庫灌區(qū)節(jié)水灌溉信息化管理系統(tǒng)的研究[J].地下水，2010（09）.

S274.3

B

1673-8853（2016）10-0068-02

2016-08-11

（責(zé)任編輯：柳 辰）

王家鳳（1977-），女，工程師，主要從事水利工程建設(shè)運(yùn)行管理工作。