烏拉斯臺灌區信息化建設發展現狀及發展對策規劃

程建云

第九師聯拓勘測設計研究有限公司 新疆 塔城 834600

引言

灌區信息化是利用現代通信、計算機網絡等信息技術，達到監控、監測、監視、調度、調控的目的，提升灌區管理效率，完善調度手段，強化執行力，實現智慧水利，信息化管理。隨著工業化、信息化和互聯網技術的發展，信息化建設將成為灌區水資源高效利用的重要途徑。為此，應該通過現代科技手段來加強我國灌區的信息化建設，在科學調配水資源的基礎上促進我國農業向現代化方向發展。應該充分地利用現代科學信息技術，促進水利信息化建設向著數字化、智能化、網絡化的方向發展。

1 灌區信息化建設的發展現狀及主要問題

烏拉斯臺灌區現有主要渠道、管道幾乎無量水設施。斗口以下按面積分攤水費，不能實現精細化用水管理。灌區運行管理與工程管護經費缺口大。灌區輸水渠線長、用戶多、配水難度大，管理手段落后，不能及時準確地掌握工情、水情、灌溉需求等信息，與“優化配置、合理調度灌溉用水”的要求有較大的差距。同時，灌區服務能力弱，管理效率低[1]。

2 灌區信息化建設

2.1 灌區可視化集中展示系統

灌區可視化集中展示系統是以圖形和圖表的形式將灌區內各類統計數據統一展示，包括灌區干、支渠等的引供水量情況、灌區當年的水費征收情況、灌區工程情況、灌溉情況、實時視頻等。通過可視化集中展示系統的二級頁面可直觀形象地展示灌區總體水期及各管理所水期信息、灌區關鍵部位的數據采集監測情況，例如烏拉斯臺水庫、哈姆斯溝水庫；阿克喬克渠首、卡拉克大克渠首、烏拉斯臺渠首等上下游水情及啟閘高度情況、阿河西干渠、阿河東干渠、卡西干渠、卡東干渠等干渠上各重要節制閘的上下游水情及啟閘高度情況等，為灌區的管理決策提供快速的數據支持。

2.2 灌區管理一張圖系統

管理一張圖是以電子地圖作為展示媒介，將灌區各類運行管理信息賦予空間維度直觀展示，方便各級工作人員掌握灌區情況。系統主要包括：灌區概況、工程管理、實時監視、用水管理等。①灌區概況是以簡介文件介紹，風采照片，再配以灌區水利工程分布GIS地圖，綜合展示灌區的基本情況。用文字簡介、風采照片、多媒體視頻再結合電子地圖對灌區總體情況進行展示。②工程管理主要包括：工程分布和巡檢管理兩部分功能。工程分布：主要實現以GIS矢量地圖和數據列表的形式，展現灌區所有水源工程、供排水渠系工程、渠系建筑物工程等工程的分布情況和屬性數據信息，對渠橋閘站等工程的屬性信息、項目信息、巡檢信息進行管理。主要功能包括：建筑物定位、點擊查詢、展示詳細等功能。巡檢管理主要包括實時巡檢和歷史巡檢查詢兩部分功能。③實時監視以GIS地圖的形式展示灌區建設的所有人工和遙測的監測站點，并顯示站點最新上報的數據信息，并對滿足報警閾值的數據進行報警，對渠首、干渠、支渠、干開斗的實時水情進行監測。④用水管理根據各干渠渠首及支渠閘門的水位、閘位和流量數據，在地圖上渲染顯示各級渠道的過水情況，通過此種方式可以清晰地看到哪些渠道正在輸配水，哪些渠道已停止供水。為灌區的調配水工作提供更加豐富的分析方式，為調度工作提供指導。

2.3 灌區業務管理系統

2.3.1 信息采集處理系統。灌區信息采集處理系統通過數據轉發方式，實現將服務器中的灌區河渠水情閘門開度等監測信息收集處理和展示，為配水調度、工程運行提供數據支持。主要包括：監測站點管理、灌區監測數據、分級視頻平臺、人工置數、數據查詢、數據統計、監測預警推送、報警管理。

2.3.2 灌區量測水管理系統。灌區量測水管理應用以水情信息采集系統為基礎，實現水情信息的查詢、統計分析及水情整編，并結合應用軟件開發技術、數據庫技術和地理信息技術，將現有的涵閘過閘流量系數數字化，同時提供方便快捷的操作模塊對系數進行調優或將新率定的涵閘過閘流量系數進行維護，然后系統依據轉發的閘前水位和啟閘高度自動檢索對應的瞬時流量，從而生成當日水量。灌區量測水管理系統包括主要分為量水方式管理、數據整編、數據統計幾大部分[2]。

2.3.3 灌區水費計收管理系統。灌區水費計收管理系統可以管理灌區用水戶信息、收費面積情況并能根據灌溉定額實現方畝轉換，快速計算應收金額、并對收費情況進行記錄，使灌區工作人員快速、準確的進行水費結算，順利完成水費計收工作。系統包括基本信息模塊、水量登記、水費計算與收繳模塊、水費結算、水價設置等。

2.3.4 灌區配水調度管理系統。灌區配水調度管理按照灌區水期和各灌區管理所的內部水期，輔助工作人員快速制定用水配水計劃，通過系統下達指令，分析考核配水執行計劃，以提高灌區用水配水的管理效率。灌區配水調度管理系統從功能上分為：灌溉計劃、調度指令、流量跟蹤查詢、灌溉管理和自動調度管理。

2.3.5 灌區工程管理系統。通過灌區工程管理系統，將原有系統的地圖及屬性數據整合的基礎上，將日常巡查工作進行統一管理，實現對灌區日常巡查記錄的維護和查詢功能。可以與現場巡檢人員進行實時視頻及語音通話，使得及時了解現場工況和突發事件，快速定位問題位置并給出處理意見，保障灌區工程安全運行。灌區工程管理應用從功能上分為：工程簡介、工程臺賬管理、工程巡檢信息、巡檢管理和影像資料。

2.3.6 灌區水價改革情況管理系統。灌區水價改革情況管理主要包括灌區水價改革概況(面積，位置等)、用水計量情況、水價情況、水費情況、用水合作組織位置及管理面積、節水獎勵、財政補貼、超定額用水累進加價制度等情況[3]。

2.3.7 灌區項目建設情況管理系統。灌區項目建設情況管理系統通過數據庫、GIS、網絡等技術實現對整個灌區涉及的工程項目建設的動態化、數字化和矢量化管理，達到點、線、面三位一體的全面信息覆蓋，為實現灌區項目建設情況管理的真實性、及時性和完整性的目標提供有力的技術支撐。

2.4 灌區管理移動終端

移動智能終端是以互聯網為支撐，將灌區日常業務處理功能如水情觀測上報、配水指令的下達與執行、險情上報與會商、工程巡檢、電子地圖等功能集成到手機、平板移動終端中，為灌區管理人員開辟了新的信息獲取渠道，大大提高了信息發布、傳遞、接收、處理的及時性與準確性[4]。

3 灌區信息化建設的發展規劃

3.1 發展內涵

利用計算機、網絡技術、電子通信等技術的基礎上實現灌區水資源的智能控制和動態調度，對灌區基本數據進行采集、傳輸、遠程控制、儲存和分析等。不斷提高灌區的信息化、網絡化和智能化的管理水平。灌區信息化建設的關鍵在于能夠完成信息的采集，對信息進行反饋，保證灌區信息化建設的各個方面都能夠相互兼顧。此外，在灌溉區信息化建設的過程中要求公開信息資源、推進信息應用、建設信息網絡、培育信息人才等[5]。

3.2 保證信息保準化

因為受到一些因素的影響，我國的灌區信息化起步比較晚，而隨著經濟的發展和科技水平的提升，我國許多地區的灌區信息化建設發展步伐比較快。在十三五規劃中明確指出，為促進我國水利系統的建設和發展，必須重視對灌區信息化體系的建設，利用現代科學技術提高我國水資源的利用效率，促進我國農業的現代化和智能化發展。此外，相關的工作部門應該重視資金和技術的投入力度，為灌區信息化建設提供良好的發展空間。加強各個灌區之間的溝通，提高信息資源共享的力度，制定標準的統一化的管理標準。如對水資源的容量配置、灌區水庫的儲水的信息進行明確，保證實現灌區信息化建設之后實現數據的共享，充分利用灌區信息化系統的優勢，避免因為信息化系統配置低而出現問題[6]。

3.3 投資路徑的拓展

為保證灌溉區信息化建設工作的順利進行，需要保證投資資金的穩定性。灌區信息化系統建設的過程中需要以勘察工作為基礎，工作量大和復雜，如果沒有充足的資金支持的話，不能很好地保障灌區信息化系統建設的順利進行。在多數情況下，灌區建設工作的資金主要是政府出資，會給政府造成一定的財政壓力。為此，在推進灌區的信息化建設，擴大資金來源的路徑，重視社會資本的參與力度，引導更多的企業家進行商業投資。通過多元化的融資環境能夠更好地保障灌區信息化建設工作的質量，同時充分發揮灌區信息化的社會價值和社會效益，為更好地促進灌區的信息化建設奠定基礎[7]。

3.4 灌區信息化系統的管理維護

灌區信息化工作建設完成之后需要對其進行維護和管理，這樣能夠更好地保障灌區信息化系統的穩定運行。此外，為了保證灌區系統信息化工作的質量，應該對各項工作進行細化和規定，為保證工作的順利進行，制定相關的責任制度，規定每個工作人員的責任，提高責任意識，提高灌區信息系統運行的安全性和可靠性。此外，在進行灌區信息化系統管理的過程中，成立相關的技術小組，完善信息管理的手段，保證信息化系統可以完全覆蓋灌區[8]。

3.5 人才隊伍的建設

為更好地發揮灌區信息化建設的作用，重視對水資源利用的調節和控制，保證人民的生命財產和安全，也實現對水資源的高效利用。為促進灌區信息系統建設的可行性，建立一支專業的團隊非常的關鍵和重要。為吸引更多的人才參與到灌區信息化建設中，可以提高工作人員的薪資待遇和改善工作環境。此外，對工作人員進行定期的考核和培訓，提高工作人員的素質，促進灌區的信息化建設[9]。

4 結束語

科學技術的進步促進了我國水利建設向著信息化、智能化和數字化的方向發展，為灌區信息化管理水平的提升提供了契機。我國灌區的信息化建設過程中還存在一些問題，為此，必須通過現代化的手段促進灌區的信息化建設，尤其重視對灌區的數據的整理工作，可以利用智能數據庫和計算機軟件來整理和開發數據，對灌區信息建設進行全面的監督和管理，建立一支高素質的灌區信息化管理隊伍，促進灌區管理水平提升的同時增加灌溉的效益，保證灌區信息化建設的同時促進我國農業經濟的發展。