昭平台灌区信息化建设初探

□刘小飞 □梁叶萍(平顶山市昭平台水库管理局)

□杨素香(新郑市水利局)

昭平台灌区是平顶山市最大的自流灌区，西起昭平台水库，东到平顶山市新华区及许南公路，南靠伏牛山余脉，北依外方山至北汝河。灌区设计灌溉面积6.67万hm2，受益范围包括平顶山市鲁山、宝丰、叶县及新华区、湛河区3县2区共24个乡（镇），总人口72.7万人，耕地7.63万hm2。灌区盛产小麦、玉米、烟叶、杂粮，复种指数1.7，是平顶山市主要产粮区和经济开发区。

灌区始建于1966年，1972年开灌。已建干渠2条，全长134.7km；支渠34条，全长240km；各类建筑物2856座。1998年开始续建配套与节水改造。

1.管理现状及存在问题

1.1 思想认识不够，变革意识不强。受传统观念影响，存在着重工程轻非工程的思想，工作思路仍然停留在传统模式，将现代化管理视为高不可攀，畏惧新生事物，现代化的理念还没有建立。加之，受经济因素制约，更是满足现状，不思变革。

1.2 观测项目缺、观测设施少。目前昭平台灌区观测项目主要为水量测流，其它观测项目如土壤墒情、地下水、作物长势等根本没有。干渠水位观测、流量测流点主要设在各管理段分界处及县区分界处，共10个测点，通过7个测流桥和3座渡槽测流。单点控制干渠长度达十余千米，观测设施稀少，不能准确地获得水流的各项特征指标，致使用水调度大多凭经验进行，不可避免地造成一些无效放水。

1.3 自动化程度低，管理手段落后。一是灌区水位流量测量仍沿用手动测流和人工观测，主要采用传统流速仪，干渠测流由工程灌溉股承担，支渠渠首测流由管理段承担，由于线长面广，必须连续工作十几个小时，才能保证每天测流1遍，测流误差大、职工劳动强度大；二是灌区信息传输手段仅限于人工，水情、墒情和作物长势等信息只能通过电话或纸媒介进行传输，时效性差，难以满足实时调水的需求；三是灌区管理资料和信息仍然以传统的手工作业为主，既无法实现对各类资料信息的有效管理，也无法做到信息共享。

1.4 灌区管理人员信息化意识和技术水平亟需提高。为了提高灌区现代化管理水平，灌区也尝试进行信息化方面建设。但由于灌区管理人员信息化技术水平低，已建的信息系统仅能在研发人员指导下使用，而很难进行管理维护，无法保证已建系统充分发挥作用。

2.信息化建设的必要性

随着灌区续建配套及节水改造项目的实施，灌区工程标准得到了大幅提高、用水条件得到了明显改善，但灌区的管理水平还没有得到有效提高；加之，随着水资源的日益紧缺，农业用水矛盾的日益突出，灌区管理面临着巨大挑战。灌区信息化是灌区现代化管理的重要手段，为此，进行灌区信息化建设和管理是十分必要的。

2.1 信息化是提高灌区工程安全运行保证的关键措施。昭平台灌区傍山渠道多，集雨面积大，容易形成坡面径流，威胁渠道或建筑物安全。信息化建设后，能够对重要工程部位进行远程监控，实时掌握水情、工情，及早采取防御措施，最大程度地确保工程安全运行。

2.2 信息化是提高灌区科学管理水平的重要途径。昭平台灌区目前管理能力滞后，大量资料仍以手工作业为主，资料信息分析利用程度低，科学管理水平不高。信息化管理能够分析、利用各类资料信息，科学管理工程和调配水资源，从而提高管理水平和服务质量，确保适时、适量、安全供水，使工程效益最大化。

2.3 信息化是提高灌区水利用效率的重要途径。灌区传统配水方法无法实现适时适量调配，水的利用率偏低。信息化建设能够大大增强信息的时效性和准确性，进行手工无法完成的大量信息处理后，及时制定出科学的灌溉用水调度方案，从而提高灌区的灌溉用水效率和效益。

3.信息化建设目标

信息化是提高工作效率，提升管理水平的重要手段。灌区信息化建设就是要在全灌区建立以信息采集系统为基础，以计算机网络为手段，以数据库和信息处理系统为核心的现代化灌区管理系统，最终实现灌区灌溉管理、工程管理、决策管理的信息化、现代化。

3.1 信息采集系统。对干渠渠道引水流量、水位、水情、工情实现自动化监测，并逐步实现对各支渠的自动化监测。

3.2 综合数据库和信息处理系统。逐步建立包括实时水情、历史水情、灌区基本信息、工程状况等的综合数据库，并把灌区基本状况和灌溉业务数据，整合到电子地图上，通过地图查询，可及时、准确、直观地把握灌区业务现状，为灌区信息管理、用水决策提供数据支持。

3.3 计算机网络系统。建设联系信息中心和各监测（控）点之间的数据传输系统及网络连接，进行数据和图像传输，从而实现自动化管理，提高管理效率和水平。

3.4 闸门远程控制系统。逐步实现在干渠节退水闸和支渠进水闸的远程自动控制，以实现闸门快速、及时、准确地启闭，提高系统运行的可靠程度。

4.信息化建设情况

昭平台灌区信息化建设分批分期进行，近期重点进行灌区较为关键部位的信息采集与监测系统、信息传输及计算机网络系统等基础系统的建设工作。目前已建信息中心1个、大闸视频监控点10个、渠道水位流量监测点10个、数据传输网络和部分软件系统。此项工程的建设对昭平台灌区水量的合理分配、工程的安全高效运行和人员的工作强度减轻都有重要的意义。

4.1 信息中心建设。信息中心设在灌区管理处，配备有数字投影仪、电脑、路由器、LED显示器、视频服务器等设备，可以实时播放大闸现场视频画面，实时显示渠道各监测点的水位、流量等数据，据此数据实时调配水量，从而提高工作效率。

4.2 大闸视频监控点建设。在南北干渠首闸，北干渠七里河节制闸、大浪河节制闸、伏岭节退水闸，南干渠平高城节退水闸、吴洼节退水闸、马不跳节退水闸、杨林节制闸、玉皇店节退水闸等10个开启频繁的重要闸位，建立了视频监控点。每个监控点都安装有一体化的摄像机和视频编码器。视频编码器将摄像机的视频信号转化为数据流，通过网络传回管理中心的视频服务器，经系统处理后，实时播放现场画面。从而实现灌区管理处对大闸远程监控。

4.3 渠道水位流量监测点建设。在渠首、张店、辛集、碱场、吴洼、杨林、鲁宝交界、鲁叶交界、一分干渠首及二分干渠首等10个调配水量的重要区段，建立了自动化监测点。每个监测点都安装有XD-2122末级渠水位流量遥测终端机（由液位传感器、GPRS、无线数传仪器、主控芯片等组成），对干渠流量、水位进行实时监测和采集；并将信息无线传输到信息中心，经计算机处理后，实时显示流量、水位等数据。从而实现各个测点直观、清晰、快捷的自动化监测。

4.4 软件系统建设。软件系统是信息化建设中最重要的一环。目前昭平台灌区配备了信息中心监控管理软件、灌区基础数据库软件、灌溉水情监测系统软件等，与已建自动化设施配套使用，使灌区基本情况和实时监测数据信息化、资源化。

4.5 信息传输网络建设。昭平台灌区已建1个信息中心、10个大闸视频监控点及10个渠道水位流量监测点，遍布134km的干渠上，站点分散，信息传输则尤为重要。信息中心和大闸视频监控点之间通过公共网络传输信号，信息中心和渠道水位流量监测点之间通过无线传输信号。

5.建议

通过两期信息化工程建设，昭平台灌区已初步实现了部分渠段水位流量监测和大闸的视频监控，有效保证了水量及时调配和工程安全运行。但在系统投入使用过程中，也出现了一些问题，如渠道流量监测还处于率定阶段，数据有偏差；部分大闸比较偏僻、公网流量小，导致视频不流畅等问题。这需要在以后运行中逐步提高。灌区信息化建设和管理是一个长期工程，笔者作为一名参建者和管理者，提出以下建议，以便探讨。

5.1 要注重实用性和效益性。灌区信息化建设必须围绕灌区管理目标服务，要因地制宜、循序渐进，要注重实用、讲求效益。

5.2 要确保稳定性和兼容性。一方面，灌区信息化系统在规划设计和建设实施中，应尽可能采用技术先进、性能稳定的产品，确保系统长期稳定可靠运行;另一方面，要确保灌区信息化系统有兼容性和可拓展性，为系统技术更新和功能升级留有余地，并能够以公用信息平台为依托，充分利用相关行业的信息资源，如气象、水文、墒情等，实行优势互补和资源共享，避免重复开发、重复建设，杜绝浪费。

5.3 要杜绝重建轻管现象。一方面，灌区管理人员要靠前管理，在信息化建设时期就要及早介入，掌握管理运用原理，做好日常管理维护工作，避免出现研发人员在的时候，系统运行良好，当研发人员离去以后，系统停滞的现象;另一方面，灌区要加快信息化人才培养的力度，尤其要引进或培养大量既懂水利又懂信息技术的复合型人才，以满足信息化建设的需要。

6.结语

目前，农业水资源供需矛盾十分突出，农业灌溉面临巨大挑战，提高灌区管理水平和灌溉水资源利用效率刻不容缓。灌区信息化管理，是利用现有信息技术有效保护和合理利用水资源，是灌区管理现代化发展的必然趋势。灌区信息化建设，是实现灌区规范管理和节水灌溉的重要手段。为此，建设好、管护好、运用好灌区信息化工程，具有深远的现实意义和战略意义。