信息化系統在農田水利項目中的應用

摘要 在水資源日趨短缺的大背景下，為滿足當前農村居民生活用水的需要，國家加快了對農田水利工程的基本建設步伐，力求通過較為科學合理的方式開采與使用水資源，以提高耕地產出能力與效益。但是，就全國農田水利工程現狀而言，很多地方農田水利工程建設出現了許多問題，這些問題在較大程度上制約了地方農田水利工程的建設效率的提高，也不利于地方農田水利工程在農村生活中發揮作用。因此，相關人員應該深入分析原因，準確、合理地利用現代化手段，以提高農田水利建設的智能化和現代化管理水平，提高農田水利工程的實施效益和服務質量。基于此，分析了農田水利施工中信息化技術的價值，探討了信息化系統在農田水利項目中的應用策略，以供參考。

關鍵詞 信息化系統；農田水利；水資源

中圖分類號：S126 文獻標識碼：B 文章編號：2095–3305（2023）06–0149-03

目前，農田水利信息化的發展為農田水利工程控制、農產品灌水、大數據監控、了解水情、農民增產增收提供了有利條件。中國的農田水利信息化發展工作已獲得了很大進展，對推動智能農業、精準農業發展具有重要意義。但與發達國家相比仍存在一定差距，因此，確定農田水利數字化工程的主要內容和目標，分析問題并加以解決，這對持續帶動全國農田飲水數字化發展至關重要[1]。

1 農田水利施工中信息化技術的價值

由于農田水利施工具有施工周期長、實施難度大的特點，在工程實施階段就必須投入豐厚的資源與財力，這也會增加工程實施難度，因此要求建設企業必須從多層面、多角度出發，對農田水利施工做出正確、高效的規劃設計。由于社會經濟與科技的蓬勃發展，對農田水利工程提出了全新的要求，涉及排水灌溉、環保、水資源有效使用等，并要求能夠進行大規模實施。通過建立科學合理的排澇灌溉系統與設備系統，可以有效地實施農田水利工程。將數字化工程技術應用于農田水利建設，能夠實現對每一個建設環節的數據共享和統籌規劃，保障整個農田水利工程建設更加規范、優質。體現在以下幾個方面：

一是可以大大提高傳遞和收集數據的工作效率。在農田水利施工活動中，合理利用現代信息化手段，可以全方位監控整個施工過程，以便更加準確、快捷地獲取有關信息資料，并進行適當的數據分析與總結等工作，為施工項目的實施提供必要的信息參考。比如：合理應用先進遙感技術可以全程監控農田水利施工現場的地質地形、水文等現象，及時管理這些資料與信息，從而使得施工者較為充分地了解農田水利施工現象的具體內容，制定科學合理有效的施工方法，以保證農田水利施工的順利開展[2]。

二是可以增強水利施工的有效性。在農田水利施工過程中，施工企業可以借助信息化技術手段實時獲取與該項目有關的地理信息資料。通過分析這些資料信息明確現階段水利施工中出現的問題，并制定針對性的措施加以解決，確保農田水利施工的順利進行。比如：在農田水利項目施工之前，施工企業可以利用信息化手段全面掌握施工現場的地理、天氣水文、自然環境和民風民俗等的現狀；在具體實施的過程中，可充分應用現代化科學技術的統計數據分析功能，并制定具體可行的管理方案，即應用傳感技術對施工現場所在區域的水文地質條件進行即時監控，由計算機分析監控的資料內容，從而及時找出農田水利施工中最容易出現的問題，并及時采取相應的安全措施，從而降低重大安全事故的發生概率。在農田水利施工結束后，可利用信息化手段對整個農田水利工程的效益水平進行持續評價和統計分析，并制定具體的施工質量控制措施，從而保證農田水利工程的良性運轉[3]。

2 信息化技術在農田水利施工中的應用模式

2.1 計算機仿真技術

計算機仿真技術也稱為仿真技術，主要是利用計算機模擬系統，內容包括系統的具體構造及其功能等，并且仿真的內容具有真實感。計算機仿真技術是一種基于計算機模型的虛擬仿真技術，可以在計算機上模擬農田水利施工過程中的各種情景，包括地形、氣候、土壤、水文、機械和設備等，模擬出不同施工方案下的各種參數和效果，并通過數據分析優化施工方案。

計算機仿真技術在農田水利施工中的應用主要體現在以下幾個方面：

首先，計算機仿真技術可以被應用于優化施工過程。通過建立虛擬的施工模型可以模擬不同的施工方案，對比各個方案的效果，找出最優的施工方案。例如，在建設灌溉工程時，可以通過仿真模擬不同的灌溉方案，找出最優的灌溉方案，以提高水資源利用率和農業生產效益。

其次，計算機仿真技術可以被應用于優化工程設備和機械。在農田水利施工的過程中，機械和設備是不可或缺的工具，而應用計算機仿真技術可以對不同機械和設備的效率與質量進行模擬、比較，以找出最優的機械和設備配備方案。例如，在建設水庫工程時，可以通過仿真模擬不同的泵站配置方案，找出最優的泵站配置方案，以提高水資源利用效率和水利工程的穩定性[4]。

最后，計算機仿真技術可以被應用于施工過程中的風險預警和安全管理。通過模擬不同的風險場景和應急情況預測可能的風險和安全問題，及時進行預警和安全管理，以保障工程質量和安全。例如，在施工過程中，如果遇到降雨等突發情況，可以應用計算機仿真技術進行模擬，預測可能給工程施工帶來的影響，及時進行應急處理，以保障工程的順利進行。此外，在施工過程中，計算機仿真技術還可以對工人的操作技能和安全意識進行模擬和評估，及時發現并解決潛在的安全問題，增強工人的安全意識和技能。

在農田水利實施工程中，通過采用多樣化的管理手段，合理管理工程建設的各個環節，能夠顯著加快工程施工進度，大大減少農民返工的可能性，為農業灌溉建設奠定良好的基礎。

相關工作人員要科學分析設計中的數據，并將確定水利建設方向的主要任務交給“數據”，才能提出更加專業的方案。合理應用計算機仿真技術，能夠大大提高計算機計算結果的精準度，適當縮短運算時間，節約運算費用，確保農田水利項目有較為充裕的資金。

2.2 工程管理系統

不同的管理系統具備不同的管理職能，能夠牢牢把握工程建設過程的總體狀況，從而推動水利工程建造的發展，每個階段均能夠充分發揮出相應的作用。同時，針對水利工程的施工，還建立了專門的管理系統，從而能夠充分地發揮其管理集成化優勢。另外，政府有關部門也能夠以第三方管理軟件為基礎，合理配合，從而發展出更多的功能，使其能夠實現全面管控。雖然該技術較為成熟，但是在實際應用工程中仍然存在一定的困難，比如：工程項目種類很多、比較復雜，各種項目具有特殊性，與環境不相符，所以有的技術無法成功地被應用于工程。此外，部分程序不夠人性化，運行方法比較復雜，導致工作人員無法有效地實現作業[5]。

2.3 地理信息管理系統

通過地理信息管理系統，人們可以獲得直觀的三維立體圖，從而更好地了解真實的工程信息，掌握實際施工情況，并有針對性地管理地理信息資源。此外，還可以結合遙感技術和移動5G技術等手段，提高施工效率和管理水平。在工程施工前期，項目設計方案應該充分應用識別技術了解現場情況。通過應用地理信息管理系統，可以對現場進行全面的分析和測量，以獲取準確的地理數據。這些數據可以為項目設計提供重要參考，確保設計方案符合實際情況。然后，可以應用感知技術，使用傳感器等設備充分提取和接收信息，并將關鍵數據傳遞至技術中心。這樣可以實時監測施工現場的情況和進展。例如，可以監測土壤穩定性、建筑物變形等關鍵參數，及時發現問題并采取措施進行調整和改進。在建立檢測系統的過程中，需要確保其與實際現場情況相符合。與現場狀況相結合，可以充分探討現場推進方法，優化施工過程。地理信息管理系統可以為管理者提供全面的數據支持，幫助他們制定決策和計劃，提高施工效率和質量。

2.4 衛星定位技術

衛星定位技術是現代信息化技術的重要組成部分，可以通過衛星信號的接收、處理和分析實現對物體的定位和跟蹤。在農田水利項目中，可以將衛星定位技術應用于地形測量、勘探、設計、施工和管理等方面。例如，在水利灌溉工程中，可以將衛星定位技術應用于控制水位、監測水文數據和農田的植被生長等，實現農業生產和水資源管理的智能化。

衛星定位技術在農田水利施工中的應用主要表現在以下幾個方面：

首先，衛星定位技術可以被應用于工程勘探和設計。傳統的工程勘探和設計方法需要人工實地勘察和測量，費時費力且易受天氣等自然因素的影響。衛星定位技術可以通過衛星信號接收器對勘測區域進行定位和控制，實現快速、準確、精細的地形勘測和設計。

其次，衛星定位技術可以被應用于施工過程中的定位和測量。在施工過程中，衛星定位技術可以實時監測施工機械和設備的位置和運行狀態，幫助工程管理人員及時掌握施工進度和質量，提高施工效率和質量。此外，在灌溉和排水工程中，衛星定位技術可以被應用于自動控制水位和水流量，保證水資源的科學利用。

最后，衛星定位技術可以被應用于工程管理和數據分析。通過衛星信號接收器收集和分析施工過程中的相關數據，可以對施工進度、質量和資源利用情況進行實時監測和評估，為工程管理決策提供依據。此外，衛星定位技術還可以通過數據分析和建模，預測和分析未來的水資源供需狀況和農業生產趨勢，為農業生產和水資源管理提供科學依據。

2.5 網絡通信技術

由于農田水利工程涉及多個建筑施工環節，常常存在不同環節被分開承包的情況。這樣的情況會阻礙施工單位之間的交流，影響信息系統的傳遞效果。為了解決這個問題，政府需要高效地應用通信科學技術，搭建工程技術信息交流平臺，確保不同工程施工單位內部可以實現即時互聯。網絡通信技術提供了強大的支持，使得不同單位之間能夠快速、便捷地實現信息傳遞和共享。通過建立統一的網絡平臺，施工單位可以在項目的各個階段進行實時交流和合作。例如，工程設計單位可以與施工單位共享設計文件和相關技術文檔，保證施工過程的準確性和一致性。施工單位可以及時向監理單位和管理部門報告施工進展情況，以便及時調整和解決問題。網絡通信技術還具備整合信息的功能。管理人員可以應用網絡通信技術整理、篩選和分析大量的數據和信息，搭建信息平臺。這個平臺可以為管理人員提供實時的工程實況數據和指標，幫助他們了解施工進展、質量狀況和資源利用情況等。通過分析和評估這些數據，管理人員可以制定更有效的管理策略，提高管理效率，并最大限度地發揮農田水利工程的效益。另外，網絡通信技術還可以支持遠程監控和遙感技術的應用。應用網絡通信技術，監理單位和管理部門可以實時遠程監控工程施工現場，獲取實時的影像和數據。這樣可以及時發現施工過程中的問題和風險，并采取相應的措施進行調整和改進。同時，網絡通信技術也可以支持遙感技術的應用，使用無人機或衛星等設備獲取大范圍的地理信息和影像數據，為農田水利工程的規劃和決策提供科學依據。

3 農田水利工程施工管理中信息化技術問題的解決策略

3.1 加大信息化人才的培養和引進力度，建立專業的信息化管理團隊

信息化人才的短缺和工作人員整體信息素養不高，是當前制約中國農田水利工程科學建設的重要問題。如果企業沒有及時關注工程信息化人才，將會直接影響工程信息化管理人員的需求量，導致工程建設的信息化管理工作嚴重滯后。因此，企業必須積極探索培養和引進工程信息化管理人員，逐步引進高信息素養的人才，組建專業的信息化人才隊伍，提高工作人員的整體素質。這樣可以在水利工程中有效地推廣和應用信息技術，充分發揮信息技術的最大效益。為了培養信息化人才，可以采取多種措施。加強教育培訓，開設相關的信息化管理專業課程，培養具備信息技術和水利工程專業知識的人才。學校、培訓機構和企業可以合作，開展針對農田水利工程信息化管理的培訓項目，提供系統化的培訓和實踐機會。同時，還可以引進優秀的信息化人才，吸納具有相關經驗和技能的專業人員加入團隊，快速提高團隊的整體水平，借鑒其成功的經驗和最佳實踐，推動工程信息化管理的發展。

3.2 提供安全發展的環境保障

在農業水利技術信息化發展的過程中，應制定相應規章制度和措施，形成針對安全操作、保障經費等關鍵因素的控制標準，保證工程的高效開展。建設區域級國家信息系統，建立技術信息庫。各級水利部門可以與農戶簽訂管理維護協議，確定農戶的職責和義務，引導農戶單位和個人進行管理與維護。依法懲治各類破壞行為，推動農村水利工程的可持續發展。

3.3 建立農民用水合作機制

農民用水合作組織是代表農民在農田灌溉中管理的組織，是由農戶自主進行自我管理與發展而成立的機構。它使農戶獲得合法人的特殊身份，并屬于自主運作的非營利非政府機構。這樣水利合作機構利用者擁有水利設施開發、灌溉水源調配、收集、計劃設計、技術改造、工程建設實施以及各項建設活動的權利。通過成立農戶供水合作機構，能夠從根本上緩解小農戶的建設困難。另外，在農戶供水合作機構中，由合作社直接繳納村民所需繳納的農業水費，使小型的耕地和水源的工程建設得到有序的開展和良性的管理。

3.4 對小型農田水利建設加大監管和宣傳力度

中小型農田水利灌溉設施發展不合理的原因是政府監管不足和資源短缺。為強化政府部門對中小型農田水利澆灌工程建設的有效監管，應進一步調整有關優惠政策，依托政府部門對水利工程設施投入的控制，杜絕工程建設經費的違規使用，并嚴格遵守保護全體農民利益的基本原則，建立合理的投入獎勵機制，從而有效增強投入效果。為發揮水利建設資源優勢，當地政府有關部門應加大對中小型農田水利澆灌推廣項目的投入，廣泛地宣揚中小型農田水利澆灌工程建設的重要目標和意義。利用收音機、有線電視和網絡等媒體宣傳有關法律政策，增強全體村民的意識，以保護其權益，從而較好地提升農民生活水平，推動我國社會經濟的發展。

4 結束語

農田水利工程施工管理融合現代化技術雖然存在一定的難度，但其是必然趨勢。除此之外，農田水利工程還屬于國家公共工程，信息化技術的融合也是國家公共工程跨時代發展的重要舉措。因此，農田水利工程施工要借助多樣化的技術手段，提高建設效率，增加經濟效益，從而充分發揮農田水利工程在農業生產中的作用。

參考文獻

[1] 石萍.水利防汛技術在農田水利工程與水利工程建設的應用[J].農家參謀， 2022（18）：162-164.

[2] 金守哲.信息化系統在農田水利項目中的應用[J].農業工程技術，2022，42（24）：54-55.

[3] 沈潔，湯璞.無人機航空攝影測量在小型農田水利設計地形圖測繪中的應用[J].江西測繪，2017（3）：22-24，42.

[4] 林高印.浙江省農田水利項目管理信息系統開發與研究[J].農村經濟與科技， 2014，25（12）：70-71.

[5] 陳雷.全面貫徹落實黨的十八大精神 努力譜寫民生水利發展新篇章：在2013年全國水利廳局長會議上的講話[J].水利發展研究，2013，13（1）：1-8.

責任編輯：黃艷飛

Application of Information System in Farmland Water Conservancy Project

Liu Zong-min （Zhuanglang Water Affairs Bureau， Gansu Province， Zhuanglang， Gansu 744600）

Abstract In the context of the increasing shortage of water resources， in order to meet the current needs of domestic water in rural areas， the country had continuously increased the pace of basic construction of farmland water conservancy projects， in order to strive to exploit and use water resources in a more scientific and reasonable way to improve the productivity and efficiency of farmland. However， as far as the current situation of the national farmland water conservancy projects was concerned， there were many problems in the construction of many local farmland water conservancy projects. These problems restrict the construction efficiency of local farmland water conservancy projects to a large extent， and were not conducive to the role of local farmland water conservancy projects in rural life. Therefore， relevant personnel should analyze the reasons in depth and make accurate and reasonable use of modern means to strengthen the intelligent and modern management level of farmland water conservancy construction， improve the implementation efficiency and service quality of farmland water conservancy projects. Based on this， discussed the application of information system in farmland water conservancy projects for reference.

Key words Information system; Farmland water conservancy; Water resources

作者簡介 柳宗敏（1975—），男，甘肅莊浪人，水利高級工程師，主要從事小型農田水利建設、人飲工程建設和河湖管理工作。

收稿日期 2023-03-12