水利信息化技術在灌區節水灌溉工程中的應用分析

柴國慶

【摘要】在水利工程發展和建設中，信息化技術發揮了非常關鍵的作用，信息技術是水利行業改造升級，推動水利工程發展的重要角色。信息技術將水利工程的勘測、規劃、設計實施以及管理等各個環節有機結合在一起，不僅保證了水利工程的正常運作，還優化了水利工程作用的流程，提高管理的質量和效率。在灌區節水灌溉工程中，信息化技術的利用提高了水資源的利用率，對推動水利工程的持續發展有非常重要的意義。

【關鍵詞】水利信息化技術；灌區；灌溉工程

1、節水灌溉工程中信息化技術概述

隨著信息技術的不斷發展，信息化建設被廣泛的運用到各行各業，在水利工程中借助信息化手段構建灌溉信息管理系統或管理平臺，對灌區節水灌溉的水利工程建設有非常重要的作用。首先，水利工程信息化技術在灌溉的實施中可以提供準確的數據，水利工程信息系統通過對數據的分析處理得到準確的灌溉數據，工作人員依據這些數據及當地墑情、氣象等情況從灌區全局對灌溉方案進行修改調整，從而提高灌溉效率。其次，將信息化技術應用到灌溉中，能夠通過協調各部分的運作讓灌溉工作的正常運作，工作人員在灌溉中掌握灌溉進度，合理調配水源水量，保證灌溉水量的合理性以節約資源。再次，將信息化技術應用到灌溉水的計量用水中，實現引黃、引河及機電井用水計量收費，為農業水價綜合改革奠定了堅實基礎，確保水價形成完善機制。最后，系統的管理能夠有效的利用數據的價值，根據實際情況合理配置整個灌溉工程的資源，從而降低成本。

2、節水灌溉工程中信息化建設

建設節水灌溉信息化系統的核心功能有兩個，第一是收集與灌溉相關的數據信息并對信息進行分析和動態管理，第二個功能是水資源的管理和調度。這兩個功能的實現才能讓水利信息系統在灌溉過程中有效的利用資源，發揮它的優勢和作用。為了實現這兩個核心功能，建議將節水灌溉信息化系統分為數據采集與管理子系統來和水資源管理調度子系統來設計和建設。數據采集與管理子系統主要是實現灌區渠道信息、農田信息以及氣象信息等信息的采集。系統通過圖像采集以及數據視頻等先進的技術采集渠道水量以及雨水雨量等信息，然后系統利用一些傳輸技術實施傳輸信息。除此之外，系統會全天監控灌區的日常運作，保證意外發生時能夠及時發現并處理問題。水資源管理調度系統的實現是為了將系統收集到的灌區數據通過一定的數據模型進行分析，包括灌區水量、降水規律以及農作物特點等信息。工作人員根據分析結果控制灌溉的水量、時間等參數，合理的調度水資源進行灌溉，從而達到良好的灌溉效果。同時，水資源調度系統還可以計算配水量，根據計算結果進行模擬調度操作，在進行灌溉之前進行試驗和調試，保證進行灌溉工作時達到最好的效果。在信息化系統的實施中，灌區要在重要的支渠、斗渠、機電井、泵站等鎮邊界處引水口安裝計量設備（包括計量閘門、機電井水表和泵站水表）及與其配套的智能控制系統，從而構建而成數據庫平臺，利用搭建基礎的4G通信網絡，進行數據傳輸。要保證數據的真實性、有效性和安全性，數據庫的設計和實施是非常重要的，只有設計合理完整的數據庫結構，才能實現對數據的高效存儲和管理。通信網絡是連接整個系統數據傳輸、共享的基礎。在實際的系統建設中應該以計算機技術和測量監控技術等技術為基礎，對灌區的實際情況進行充分的研究和調查，結合工作人員的需求構建完善的信息系統。系統的運作第一步是采集灌區內的信息，然后將信息傳輸到灌溉區域系統中，調用相應的程序對數據進行處理分析。最后工作人員根據分析結果制定科學合理的用水計劃，做出正確的決策。水資源調度系統。該系統一方面通過灌區的水資源數據分析，如作物特點、用水規律、灌區水量等，建立數學模型，計算得出建議的灌溉水量，得出最佳的調度決策。另一方面可通過水流監測，結合用時統計、輸送傳感，實時計算灌溉水量，精確控制水資源的輸出，最大化地節約灌區水資源。管理控制系統。除去水資源的調度決策，管理控制系統要確保整個節水灌溉信息化灌溉系統的良好運行。既用于對系統中的各項工程設備設施進行操作控制，也用于對灌區災害和險情的提前預報，確保整個節水灌溉信息化系統的有序運轉。系統數據庫及通信網絡等基礎信息平臺搭建。上述所有的系統功能的實現及系統建設工作都必須建立在基礎信息平臺的搭建基礎上。

3、節水灌溉工程中水利信息化技術的重要作用

3.1 實時精準的數據保障灌溉的正確有效

不同灌區有不同的農業特點，部分灌區面積大、分散，部分灌區氣候特點顯著。此外，不同灌區種植的農作物也不盡相同，灌溉需求大不相同，即使是同一種農作物，所處地區不同，灌溉要求也有很大差異。如果僅靠傳統主觀判斷，往往無法保證灌溉的有效性，加之傳統的信息傳遞方式往往存在滯后性，若遭遇大型災害，決策執行不及時會有嚴重的后果。因此水利信息化能夠確保精準數據的實時傳遞以及分析決策的正確有效。

3.2 有效利用灌區水資源

水利信息化系統一方面可以準確記錄灌區的各項基本數據，如渠道情況、河湖塘壩情況、機電井情況、農作物分布等，另一方面又能對土壤、氣象進行實時監測，并通過科學的數據計算調度水資源，執行科學的灌溉方式，真正實現動態、高效、科學的利用灌區水資源。

3.3 大幅縮減灌區日常的運營費用

水利信息化系統有效應用后，在控制中心就能完成數據采集、信息傳遞、子系統操控等工作，一定程度上替代了原有的人力機械操作和低效工作，大大減少了大水漫灌的頻率，同時也減少了不必要的人員開支和日常的運營費用。

3.4 改變人員工作重心，提高運行單位的反應速度，提升效率與技術水平

水利信息化技術的應用將打破灌區工作人員原有的工作壁壘，將工作人員的重心轉移到信息的解讀、分析以及灌溉工作的規劃上，不僅提高了人力資源利用率，也必將改善團隊的專業技術水平。

4、實現灌區水利信息化技術過程中存在的問題

一是基層干群認識不高。灌區水利信息化技術屬于新鮮事物，雖然做到了準確計量收費，但是對于打破原有的水價收費體系心存疑慮。二是計量工程建設落后，推進難度大。一次性投入大，只能在鎮邊界等重要引水口安裝計量設備及系統。

參考文獻：

[1]袁艷陽. 灌區節水灌溉工程中水利信息化技術的應用探究[J].綠色環保建材，2017（4）.

[2]田琦，劉釗. 農田水利灌溉問題及節水措施分析[J].建筑工程技術與設計，2017（3）.