淺談自動化測控閘門在寧夏的推廣應用

馬飛

摘 ?要：寧夏在環境因素、經濟因素與人文因素的干預下，存在用水結構不合理、水資源分配不均衡等問題，這極大地制約了區域經濟的發展。該文結合寧夏引黃灌區概況，簡要介紹了自動化測控閘門的推廣應用歷程，論述了國內主流產品的性能特征，并提出了切實可行的量測水設施建設策略，旨在提升自動化測控閘門應用水平，滿足經濟發展多元化需求。

關鍵詞：寧夏引黃灌區 ?自動化測控閘門 ?量測設施建設

中圖分類號：TV663 ? 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2019）10（c）-0254-02

寧夏國土3/4的面積屬于溫帶干旱區人均水資源占有量僅為全國平均水平的1/3，而經濟發展用水主要依賴限量分配的黃河水。在環境因素、經濟因素與人文因素的干預下，存在用水結構不合理、水資源分配不均衡等問題，這極大地制約了區域經濟的發展。為此，推進寧夏現代化生態灌區發展，完善量測設施建設具有重要意義。

1 ?寧夏引黃灌區基本概況

寧夏引黃灌區以沙坡頭、青銅峽水利樞紐為控制性引水建筑，由青銅峽、沙坡頭、七星渠、固海和紅寺堡五大灌區組成。寧夏引黃灌區覆蓋十余個縣（區），其中，農場、農墾示范園區與農業種植區數量較多。據統計，共有灌溉面積828萬畝，從2013年起，6年平均引水量46.19億m3。寧夏引黃灌區現有分支輸水渠道20余條，延展里程數達2253.64km，且干渠直開口近4000個。

由于寧夏引黃灌區覆蓋面積廣、數量多、引水量大，為優化水資源分配，充分發揮資源的經濟價值與生態價值，采取“集中協調、分級管理”相結合的模式，力求滿足區域經濟發展多元化需求。寧夏水利調度中心負責全區大中型揚水灌區的水源調配管理與灌溉管理工作。同時，根據干渠數量及區域環境特征，分設十余個不同規模的渠道管理單位，全權負責管轄范圍內主干渠與分支渠道的協調管理工作。

2 ?寧夏地區自動化測控閘門推廣應用歷程

從宏觀角度來說，寧夏地區自動化測控閘門的引進與應用共經歷了如下3個重要階段。

第一階段，寧夏引黃灌區于2003年首次在青銅峽灌區引進了澳大利亞潞碧墾公司的2套自動化測控閘門，試運行取得了良好的效果。

第二階段，寧夏引黃灌區于2011—2017年逐步推廣應用自動化測控閘門，且先后設立了試點灌區節水配套設施改造項目和農業水價綜合改革示范項目。根據各中小灌區的基本概況，選擇不同品牌與規格的自動化測控閘門，共計安裝閘門900多套，投入超過9500萬元。其中，澳大利亞閘門型式為面流式測控一體化槽閘、底流式測控一體化板閘;而國產閘門則包括測控一體化槽閘、測控一體化板閘、分體式自動化測控閘門與閘門自動化控制裝置等。國產設備測流采用超聲波時差法通過測流箱測流、下游標準斷面量水、下游量水堰槽量水，水位測定設備有電子水尺、超聲波水位計、雷達水位計、磁浮子水位計等。

相比之下，進口自動化測控系統具有主輔結構剛度強，測流靈敏度、時效性與準確性突出，且信息化、集成化與智能化水平高等優勢特征。而國產自動化測控系統在自動化控制與軟件開發設計中體現出特殊優勢。但是國產自動化測控閘門的測流技術尚未完善，與國外技術相比仍存在一定差距。

第三階段，寧夏引黃灌區順應現代化生態灌區建設主流趨勢，積極推廣測控閘門應用。遵照“先建機制、后建工程”的基本原則，在深化農業水價綜合改革、投融資體制改革，以及優化自動化測控閘門運行模式的基礎上，進一步細化賀蘭縣與利通區水資源分配使用權登記模式，明確計量單元，以此為基準，準確測算農業水價，并報送至物價部門審批。

寧夏引黃灌區將量測設施改造作為重點建設內容。據統計，截止到2019年6月，投入資金數額高達17300萬元。在利通區、賀蘭縣、唐徠渠第二農場渠、固海揚水和惠農渠干渠，完成干渠直開口、田間量測水設施改造1177處。其中，賀蘭縣和利通區的自動化量測水設施改造數量最多，分別為489套和373套，唐徠渠第二農場渠、固海揚水干渠和惠農渠分別為70套、171套和74套。

從灌區自動化量測水設施建設模式層面來看，賀蘭縣與利通區均采用PPP模式融資建設，而唐徠渠管理處、固海揚水管理處和惠農渠管理處則采用總承包模式開展設計施工。

現階段，寧夏大力推進現代化生態灌區建設，繼續完善賀蘭縣、利通區試點建設，再此基礎上啟動青銅峽市、平羅縣試點建設。寧夏引黃灌區自動化測控閘門建設工程具有規模大、起點高等基本特征，推動了國內外量測水設施制造行業的良好發展。

澳大利亞潞碧墾公司在寧夏利通區投資建成了寧夏潞碧墾自動化灌溉設備有限公司，該公司的成立不僅預示著澳大利亞潞碧墾公司正式進駐中國市場，也預示著國內自動化測控閘門建設工程逐步趨向國際化。一方面，國內自動化測控閘門建設工程可以縮短供貨周期，壓縮生產成本;另一方面，這也為自主研發與規模化生產提供了必要的支撐。

3 ?寧夏地區自動化測控閘門推廣應用現狀

寧夏引黃灌區測控一體化閘門的推廣應用，為分析國內外測控閘門推廣應用狀況提供了必要條件，具體內容如下。

第一，國內自動化測控閘門生產制造行業起步時間較晚，雖然自動化控制技術日趨成熟，但是測流技術尚未完善，極大地制約了行業發展。寧夏現代化生態灌區建設走在全國前列，通過安裝自動化測控閘門提高計量與管理水平，并對主流產品生產與測流靈敏度、準確度等提出了更高的要求。2017年，在利通區就設立了國產測控閘門測流試驗示范項目，只是測流結果暫未被直接作為管理和收費依據，沒有大規模投入生產使用。

第二，絕大多數自動化測控閘門生產廠家未構建閘門試驗平臺和測流精度監測平臺，導致產品性能鑒定受限，無法客觀評價測控設備的標準等級。

第三，盡管澳大利亞潞碧墾公司在寧夏地區成立分支機構，但部分核心構件仍需進口，建設成本還是比較高。

4 ?強化量測設施建設的可行性策略

第一，明確技術要求，優化設備選型。目前，順利進駐中國市場的澳大利亞潞碧墾公司生產的閘門已成為最具代表性的主流產品，優點集中體現在進駐時間長、應用反饋良好等方面，而缺點則是市場壟斷，交易價格水漲船高，需要進一步商討價格。

相較而言，國內產品的優點集中體現在閘門型式多樣化、分體式閘門技術純熟等方面。若原有閘門仍具有利用價值，則可加裝自動化控制裝置和量測裝置實現分體式測控，但這對配套規格有較高的要求。國內產品的缺陷體現在：產品生產制造起步時間晚、技術信息化、集成化與智能化水平低、需要進一步改進推廣。

第二，在使用自動化測控閘門時，要執行統一規劃設計、統一配套安裝、統一應用管理模式。依托全渠道控制理念開展設計，形成獨立且完整的閉環模式，進而充分發揮軟硬件的協同運作性能。

第三，推行創新建設機制。全面推進自動化測控閘門建設的目的是，依靠完善的自動化設備與軟件平臺提升灌溉管理水平。以往自動化測控閘門建設是一次性購買產品，而后投入使用。但這種模式的產品性能缺乏保障。對此，應創新建設機制，應用軟件功能與測流數據，將購買產品變為購買服務，在一定期限內由廠家負責技術指導與設備維護管理。這樣既可以讓產品性能滿足建設需求，又可以強化自動化測控閘門的配套建設，從而提高核心競爭力。

5 ?結語

綜上所述，寧夏灌區以自動化測控閘門為建設現代化生態灌區的突破口，在優化資源配置、提高水資源綜合利用率、農業水價綜合改革和水管單位體制改革等方面取得了初步成效，值得大力推廣應用。

參考文獻

[1] 黃毅.閘門自動化控制的設計與應用[J].新疆水利，2017（4）：37-39.

[2] 王志強.淺析測控一體化閘門[J].內蒙古水利，2019（2）：76-80.