灌区运行管理中资源与信息共享模式浅析

(1.长江勘测规划设计研究有限责任公司，湖北 武汉 430010；2.南水北调工程设计管理中心，北京 100038)

灌区运行管理中资源与信息共享模式浅析

陈烈奔1孙庆宇2钱萍1

(1.长江勘测规划设计研究有限责任公司，湖北武汉430010；2.南水北调工程设计管理中心，北京100038)

灌区信息化是灌区管理现代化的重要内容之一，总结了我国灌区信息化发展历程和存在的问题，并根据《全国水利信息化规划》分两个阶段制定的发展目标，从灌区运行与发展需求出发，力争实现灌区防洪、抗旱预警、水资源管理及调度的信息化管理；从统一标准体系、软硬件并举、合理配置模块、加强系统集成、建成资源共享系统、完善信息安全体系等方面，构建灌区信息共享建设体系，并在此基础上提出灌区管理系统建设方案，管理系统模块化建设可按灌区业务类型划分为技术管理和事务管理两部分进行。

灌区信息化；灌区管理；运行管理；信息共享

灌区信息化建设是实现现代化灌区的基础和重要标志，是我国正在进行的现代化灌区建设的重要内容。

1 我国灌区信息化现状

1.1 信息化发展历程

20世纪70年代初，我国开始进行农业灌区自动控制技术的研发，如以湖南韶山、河南人民胜利渠为代表的闸门自动控制系统，以及80年代后期以甘肃景电为代表的泵站自动调度系统等。很多灌区在探索自动测报、自动计量等方面开展了工作。大多灌区都曾建有通信系统，如灌区内专线电话、陕西泾惠渠的无线对讲集群、宁夏青铜峡的数字微波等。以上研发应用工作在当时被称作“灌区自动化技术”或“灌区通讯调度技术”，这些技术在当时对灌区管理发挥了重要作用。

2001年4月，时任水利部部长汪恕诚视察甘肃省景秦县景电灌区时，对灌区泵站自动调度系统给予了高度评价，并称景泰经验很值得总结和推广。同年7月，翟浩辉副部长批示，将灌区信息化建设纳入大型灌区节水改造总体规划，加强领导，着力推进我国水利信息化建设。

2002年7月，水利部农村水利司下发《关于开展大型灌区信息化建设试点改造的通知》(农水灌【2002】09号)，启动了全国大型灌区信息化建设试点工作。2002年11月，农村水利司确定了河北石津等30个大型灌区为首批信息化建设试点单位，并在2002年年度计划中开始安排实施信息化建设。至今, 灌区信息化建设已经历了“十五”、“十一五”、“十二五” 3期试点建设，灌区信息化建设开始步入正轨。

1.2 存在的问题

通过多年的发展，灌区信息现代化取得了一定成绩，如实时水情信息基本站网和传输体制基本建立并得到完善；初步实现了信息接收、处理、监视和洪水预报等功能；开发了一批应用软件。由于试点灌区信息化建设程度参差不齐，因此仍存在以下问题[1]：

(1)灌区信息化建设资金投入不足。由于投入资金较少，各级政府财政支持不力，相关系统工程建设难以配套，影响已建工程效益和作用的发挥。

(2)信息采集点少，采集手段和传输水平落后。多数试点灌区存在信息采集点少、手段落后(主要靠人工观测)问题，准确度和实效性低；信息传输手段较为单一，水情、土壤墒情、作物长势等信息一般通过电话线传输，速度较慢。

(3)软件开发滞后。软件开发人员对灌区业务及管理了解不够深入透彻，导致开发的软件不能满足需求。

(4)信息共享性差。多数试点灌区建立了自己的局域网络系统，但因试点灌区之间存在发展程度、工程规模、建设时间、建设方案的差异，导致局域网络系统之间的接口困难，影响了信息的共享。

(5)信息化管理人才缺乏。部分试点灌区缺乏从事信息化建设的专业技术人才，缺乏专业的管理维护，使建成的灌区信息系统难以充分发挥作用。

上述问题中，信息共享性差是灌区信息化实现全局性发展，实现多部门的信息共享、资源综合利用中最主要的制约因素。本文拟就灌区运行管理中资源与信息共享模式提出整合现有信息化资源，建立具有多元化、安全传输方式的信息建设体系和方案。

2 灌区管理信息共享发展原则与目标

2.1 发展原则

(1)以《全国水利信息化规划》为主要依据；

(2)以灌区综合运行管理为主要目标，以信息共享为主线；

(3)以应用为导向，分阶段、分层次设定目标；

(4)坚持开放性与标准化；

(5)注重信息系统安全。

2.2 发展目标

(1)2016～2020年。“十三五”期间在以前发展的基础上，整合信息化资源，统一标准规范，规范软件开发及应用，建立完善的、成熟的灌区信息化系统[2]。

(2)2021～2030年。在初步建成灌区信息化系统的基础上，实现灌区与地区行政部门、流域机构之间的信息共享。

3 灌区管理信息共享模式建设方案

首先，从灌区运行与发展需求出发，实现灌区防汛、抗旱预警、水资源管理及调度的信息化管理。其次，构建灌区信息共享模式。

3.1 信息共享建设体系

信息共享建设体系应包含如下几个方面：

(1)统一标准体系，即统一规划，统一标准，统一管理，统一维护。

(2)软硬件并举，改变目前重硬件轻软件的局面，增加运用数学模拟仿真技术、3S技术、数据库技术等。

(3)合理配置模块。根据灌区规模和经济条件选择适合灌区实际情况的模块进行建设。经济条件较好且基础设施较齐全的灌区，各子系统都应当被纳入信息化建设范围，条件较差的灌区则应选择适合自身需要的系统模块建设方案。

(4)加强系统集成。根据用户需求将各子系统连接成为一个完整、可靠、经济和有效的整体，发挥整体效益。

(5)建立资源共享系统。各灌区之间组建起由公用分组数据交换网、有线电话网、超短波等多种形式的传输平台，实现资源共享。

(6)完善信息安全体系。保证灌区网络的物理安全、数据信息安全，提高灌区水利信息采集与传输的可靠性。

3.2 共享模式建设方案

灌区管理系统可划分为技术管理和事务管理两部分。

3.2.1 灌区技术管理

灌区技术管理包括信息采集处理、量测水管理、配水调度、防汛预警、水费计收、视频监视、控制共7个业务系统[3]。

(1)信息采集处理系统。主要接收与处理水情数据、工程监测数据、气象数据、雨量数据、墒情数据和含沙量数据等。

(2)量测水管理系统。根据《灌溉渠道系统量水规范(GB/T21303)》，将各种量水计算方法纳入系统中，对各量水站点输入的数据，系统选择适用的量水计算公式和参数，生成量测水数据。

(3)配水调度管理系统。根据流量、水位、雨情、墒情、气象等数据，利用软件分析计算并形成灌区水量分配方案。

(4)防汛预警系统。包括灌区防汛预案、防汛预警等内容。系统能够根据灌区水情，预报洪水流量与水位；根据工情，提出防洪方案。

(5)水费计收管理系统。利用网络及数据库等技术，对水费进行结算和统计，提高水费结算的透明度，建立灌区与用水户之间的良好关系。

(6)视频监视系统。在枢纽工程、重要建筑物及安防点安装视频监视设备和传输设备，实现远程、实时了解工程运行情况，增强应对突发事件的能力。

(7)闸门监控系统。实现对闸门的现地控制和远程遥控，监测闸门的实时状态(开度、上下游水位等)，发布故障报警等。

3.2.2 灌区事务管理

灌区事务管理主要包括[3]：

(1)综合信息管理系统，主要进行灌区的日常工作管理。

(2)档案管理系统，对灌区业务及行政办公流程中的文件、资料等进行流转、积累、存贮、查询管理。

(3)财务管理系统，购买相应成熟的商用软件。

(4)行政办公管理系统，购买相应成熟的商用软件。

(5)网站管理系统,为公众提供信息服务，为管理机构和人员提供移动信息发布与查询服务。

建设方案可结合灌区的实际运行需要，采取模块化方式推进。

4 结 语

综上所述，灌区信息化发展规划应结合现代农业发展的要求，整合现有信息化资源，建立多元化的、安全的传输方式和信息共享模式，实现灌区系统与地区行政部门、流域机构各层次之间的信息共享。

[1] 陈金水,丁强. 灌区现代化的发展思路和顶层设计[J].水利信息化，2013,6(6).

[2] 水利部信息化工作领导小组办公室.全国水利信息化规划[R].北京：水利部信息化工作领导小组办公室,2003.

[3] 中国灌溉排水发展中心.大型灌区信息化建设技术指南[M].北京：中国灌溉排水发展中心,2011.

(编辑：李晓濛)

2017-03-15

陈烈奔，男，长江勘测规划设计研究有限责任公司，高级工程师.

1006-0081(2017)08-0055-03

S274.3

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