晋祠灌区信息化建设实践与探讨

2012-08-15王晓敏闫文生

山西水利 2012年6期

王晓敏，闫文生

（太原市晋祠水利管理处，山西太原 030025）

近年来，随着我国经济的快速发展，水资源问题已成为制约社会经济可持续发展的“瓶颈”。特别是在北方地区，由于持续干旱和灌区节水改造滞后，使得灌区缺水与水利用率低下并存，给灌区的可持续发展造成不良影响。因此，为了切实有效地落实2011年中央1号文件和中央水利工作会议精神，进行晋祠灌区的续建配套与节水改造是今后一个时期灌区建设的重中之重，同时在建设中抓住水利信息化发展的契机，将信息化建设引入灌区的续建配套和节水改造也是当前乃至今后一个时期晋祠灌区的重要工作内容之一。

1 灌区概况

晋祠灌区是一个古老的泉水自流灌区，引晋祠泉水灌溉已有上千年的历史。灌区位于太原市晋源区，北起晋阳湖，南至姚村镇固驿村，西沿战备公路，东至工农退水渠与汾河一坝灌区毗邻。灌区南北长17km、东西宽25km，地势西高东低，平均地面坡度1%。属半干旱大陆性气候，年均降雨量474mm，受季风影响，年内分配极不均匀，5—9月降雨量占年降雨量的80%以上，7—9月可达年降雨量的50%。

灌区灌溉控制范围包括金胜、晋源、晋祠、姚村等4个乡镇41个自然村6万人，灌溉面积2160hm2。灌区仅有干、支两级固定渠道，其中干渠3条，全长18.7km，桥、涵、闸等各类渠道建筑物190座；支渠88条，全长86.3km，桥、涵、闸等各类渠系建筑物l613座。

2 信息化建设必要性

随着计算机、网络和通讯技术的迅猛发展，信息化的发展程度已成为各行业实现可持续发展和业务管理水平高低的重要标志。水利信息化建设作为国家水利“十二五”期间的主要工作，对水利现代化建设起着极为重要的作用。晋祠灌区在1989年进行全面改造后，经过多年运行，各种水利设施已出现不同程度的老化、损坏，渠道硬化率低，渗漏严重，灌溉水利用率极低；渠系建筑物工程配套少，田间灌水仍存在着大水漫灌现象，灌溉用水浪费严重。目前，更为突出的问题是灌区没有实现信息化管理，大量水利资料和信息管理仍延续传统的人工值守、人工调控、手工操作的方法，没有建设统一的网络信息平台。因灌区管理手段落后，无法实现对各类资料信息的有效管理、维护和共享，更不能实现水资源的优化配置和高效利用，灌区已不适应节水型社会建设和现代化管理的要求。因此，在计算机、网络、通讯技术日益成熟的当代，将信息化建设引入灌区的续建配套和节水改造工程，以信息化建设的成果提升灌区的现代化管理水平，提高灌区的管理效率，实现灌区的水资源优化配置和节约保护，对晋祠灌区的可持续发展具有十分重要的现实意义。

3 灌区信息化系统建设

灌区信息化就是利用现代信息技术，对灌区的水信息和工程信息进行实时数据采集、传输、存储和处理，主要包括信息采集系统、信息传输系统、信息处理系统和灌区管理决策系统。

3.1 信息采集系统

信息采集系统主要作用是为灌区的水资源合理配置提供准确、可靠的基础数据，它是信息化建设的根基。系统主要对灌区的水情、工情、墒情进行现场信息的采集和当地存储。对晋祠灌区而言，水情主要包括污水、汾河水、井水等水源的取退水信息采集；工情主要包括各分水口、闸门、量水设施以及水井等建筑物和主要设备的工况监测；墒情主要是对典型地块的土壤含水量监测。

3.2 信息传输系统

信息传输系统的数据传输方式为GPRS，采集系统的监测点将本站点的数据通过无线传输设备发送到GPRS网络，再经过服务器转换到Internet网络，而后传输到应用服务器，实现中心控制室和远程监测点的无线、实时数据传输。传输设备电源为太阳能、锂电池和市电，中心控制室位于灌区管理中心办公室。

3.3 信息处理系统

灌区信息处理系统主要是针对灌区的管理需求，对传输到中心的数据进行分类统计，建立包括水情、工情、墒情的公用数据库。在取用水方面，根据数据库制定配水计划、水源调度计划。在渠系水资源监控上，根据设备的在线监测结果，依据配水计划对各级渠系闸门和井灌区水井进行实时调控，保证灌水期水资源的优化配置。

3.4 灌区管理决策系统

灌区管理决策系统是灌区信息系统建设的核心，主要包括灌区需配水计算及模拟、水量调度及决策支持、多水源联合调度等方面的内容。系统以信息采集系统提供的数据为基础，以所建数据库为支撑，结合水利工程实际工情监测，通过诸如水资源供需模型、水源调配模拟等的联合运用，制定出灌区业务管理的各种方案，指导灌区在各种工情、水情下的联合调度，有效提高灌区的管理效率。