水利信息化技术在灌区节水灌溉工程中的应用分析

柴国庆

【摘要】在水利工程发展和建设中，信息化技术发挥了非常关键的作用，信息技术是水利行业改造升级，推动水利工程发展的重要角色。信息技术将水利工程的勘测、规划、设计实施以及管理等各个环节有机结合在一起，不仅保证了水利工程的正常运作，还优化了水利工程作用的流程，提高管理的质量和效率。在灌区节水灌溉工程中，信息化技术的利用提高了水资源的利用率，对推动水利工程的持续发展有非常重要的意义。

【关键词】水利信息化技术；灌区；灌溉工程

1、节水灌溉工程中信息化技术概述

随着信息技术的不断发展，信息化建设被广泛的运用到各行各业，在水利工程中借助信息化手段构建灌溉信息管理系统或管理平台，对灌区节水灌溉的水利工程建设有非常重要的作用。首先，水利工程信息化技术在灌溉的实施中可以提供准确的数据，水利工程信息系统通过对数据的分析处理得到准确的灌溉数据，工作人员依据这些数据及当地墒情、气象等情况从灌区全局对灌溉方案进行修改调整，从而提高灌溉效率。其次，将信息化技术应用到灌溉中，能够通过协调各部分的运作让灌溉工作的正常运作，工作人员在灌溉中掌握灌溉进度，合理调配水源水量，保证灌溉水量的合理性以节约资源。再次，将信息化技术应用到灌溉水的计量用水中，实现引黄、引河及机电井用水计量收费，为农业水价综合改革奠定了坚实基础，确保水价形成完善机制。最后，系统的管理能够有效的利用数据的价值，根据实际情况合理配置整个灌溉工程的资源，从而降低成本。

2、节水灌溉工程中信息化建设

建设节水灌溉信息化系统的核心功能有两个，第一是收集与灌溉相关的数据信息并对信息进行分析和动态管理，第二个功能是水资源的管理和调度。这两个功能的实现才能让水利信息系统在灌溉过程中有效的利用资源，发挥它的优势和作用。为了实现这两个核心功能，建议将节水灌溉信息化系统分为数据采集与管理子系统来和水资源管理调度子系统来设计和建设。数据采集与管理子系统主要是实现灌区渠道信息、农田信息以及气象信息等信息的采集。系统通过图像采集以及数据视频等先进的技术采集渠道水量以及雨水雨量等信息，然后系统利用一些传输技术实施传输信息。除此之外，系统会全天监控灌区的日常运作，保证意外发生时能够及时发现并处理问题。水资源管理调度系统的实现是为了将系统收集到的灌区数据通过一定的数据模型进行分析，包括灌区水量、降水规律以及农作物特点等信息。工作人员根据分析结果控制灌溉的水量、时间等参数，合理的调度水资源进行灌溉，从而达到良好的灌溉效果。同时，水资源调度系统还可以计算配水量，根据计算结果进行模拟调度操作，在进行灌溉之前进行试验和调试，保证进行灌溉工作时达到最好的效果。在信息化系统的实施中，灌区要在重要的支渠、斗渠、机电井、泵站等镇边界处引水口安装计量设备（包括计量闸门、机电井水表和泵站水表）及与其配套的智能控制系统，从而构建而成数据库平台，利用搭建基础的4G通信网络，进行数据传输。要保证数据的真实性、有效性和安全性，数据库的设计和实施是非常重要的，只有设计合理完整的数据库结构，才能实现对数据的高效存储和管理。通信网络是连接整个系统数据传输、共享的基础。在实际的系统建设中应该以计算机技术和测量监控技术等技术为基础，对灌区的实际情况进行充分的研究和调查，结合工作人员的需求构建完善的信息系统。系统的运作第一步是采集灌区内的信息，然后将信息传输到灌溉区域系统中，调用相应的程序对数据进行处理分析。最后工作人员根据分析结果制定科学合理的用水计划，做出正确的决策。水资源调度系统。该系统一方面通过灌区的水资源数据分析，如作物特点、用水规律、灌区水量等，建立数学模型，计算得出建议的灌溉水量，得出最佳的调度决策。另一方面可通过水流监测，结合用时统计、输送传感，实时计算灌溉水量，精确控制水资源的输出，最大化地节约灌区水资源。管理控制系统。除去水资源的调度决策，管理控制系统要确保整个节水灌溉信息化灌溉系统的良好运行。既用于对系统中的各项工程设备设施进行操作控制，也用于对灌区灾害和险情的提前预报，确保整个节水灌溉信息化系统的有序运转。系统数据库及通信网络等基础信息平台搭建。上述所有的系统功能的实现及系统建设工作都必须建立在基础信息平台的搭建基础上。

3、节水灌溉工程中水利信息化技术的重要作用

3.1 实时精准的数据保障灌溉的正确有效

不同灌区有不同的农业特点，部分灌区面积大、分散，部分灌区气候特点显著。此外，不同灌区种植的农作物也不尽相同，灌溉需求大不相同，即使是同一种农作物，所处地区不同，灌溉要求也有很大差异。如果仅靠传统主观判断，往往无法保证灌溉的有效性，加之传统的信息传递方式往往存在滞后性，若遭遇大型灾害，决策执行不及时会有严重的后果。因此水利信息化能够确保精准数据的实时传递以及分析决策的正确有效。

3.2 有效利用灌区水资源

水利信息化系统一方面可以准确记录灌区的各项基本数据，如渠道情况、河湖塘坝情况、机电井情况、农作物分布等，另一方面又能对土壤、气象进行实时监测，并通过科学的数据计算调度水资源，执行科学的灌溉方式，真正实现动态、高效、科学的利用灌区水资源。

3.3 大幅缩减灌区日常的運营费用

水利信息化系统有效应用后，在控制中心就能完成数据采集、信息传递、子系统操控等工作，一定程度上替代了原有的人力机械操作和低效工作，大大减少了大水漫灌的频率，同时也减少了不必要的人员开支和日常的运营费用。

3.4 改变人员工作重心，提高运行单位的反应速度，提升效率与技术水平

水利信息化技术的应用将打破灌区工作人员原有的工作壁垒，将工作人员的重心转移到信息的解读、分析以及灌溉工作的规划上，不仅提高了人力资源利用率，也必将改善团队的专业技术水平。

4、实现灌区水利信息化技术过程中存在的问题

一是基层干群认识不高。灌区水利信息化技术属于新鲜事物，虽然做到了准确计量收费，但是对于打破原有的水价收费体系心存疑虑。二是计量工程建设落后，推进难度大。一次性投入大，只能在镇边界等重要引水口安装计量设备及系统。

参考文献：

[1]袁艳阳. 灌区节水灌溉工程中水利信息化技术的应用探究[J].绿色环保建材，2017（4）.

[2]田琦，刘钊. 农田水利灌溉问题及节水措施分析[J].建筑工程技术与设计，2017（3）.