浅谈灌区节水灌溉信息化技术应用

夏松伟

天津市龙网科技发展有限公司 天津 300181

引言

我国是农业大国，农业直接关乎我国的国计民生，而灌区不仅是我国农业可持续发展的基本保障，也是区域经济发展和生态环境保护的基本依托。在现代化科学技术水平持续提高的进程中，也推动了农田灌溉效果的不断加强，这离不开农田水利工程在其中发挥的重要作用。在可持续发展战略不断深化与执行下，农田水利工程在实际建设中，对节水灌溉的重视程度也愈高。随着信息技术的迅速发展，对灌区节水灌溉工程的管理水平提出了更高的要求。

1 灌区节水灌溉信息化建设的重要性

随着当前水资源可持续利用和合理配置的需要以及信息技术飞速发展，对灌区的管理水平提出了更高的要求。灌区节水信息化是提高灌区的管理和服务水平和质量、降低成本的重要手段，是实现“总量控制”和“定额管理”两套指标体系的重要措施，是灌区今后建设和发展的必然方向[1]。

从灌区本身需求来看，目前普遍存在管理能力的建设与提高相对滞后的问题，灌区管理和行业管理大量资料信息仍以手工作业为主，主管部门难以及时准确全面地了解灌区及行业发展状况，灌区管理目标无法量化。通过信息化建设可以大幅度提高管理水平，更加有效的管理工程，合理调配水资源，使效益最大化。

灌区传统配水方法无法实现实时适量调配，且难以有效利用历史资料进行分析，影响自身管理水平提高，水资源的利用率偏低。信息化建设最大优势就是大大增强信息的时效性和准确性，进行大量信息后处理，制定出科学的灌溉、排洪调度方案，从而提高灌区的灌溉用水效率和效益。

2 灌区节水灌溉信息化系统建设

2.1 系统功能

系统功能框架图

节水灌溉信息系统的功能主要包括以下两个方面：一是监测信息接收管理功能。这一功能主要通过开发通用接收软件，对接各设备厂商，实现对水雨情信息、闸控信息、视频信息、墒情信息的接收处理，确保数据采集的准确性、高效性。二是信息管理功能。以信息采集传输、运行监控为基础，综合数据库为纽带，形成以灌区一张图、监测监控、优化配置、调度运行和水资源管理为核心的灌区信息化系统[2]。

2.2 系统建设

为了确保以上功能能够实现，需构建完善的节水灌溉信息化系统，具体包括以下几个层面的建设：

（1）信息采集传输层。通过传感器、遥感、定位、视频等多种技术进行灌区水雨情、气候、农田土壤墒情、闸门等信息的收集，并利用互联网、物联网、移动网络等高速网络手段进行数据的传输，以保证整个系统的数据源是安全、稳定、准确、高效的。

（2）支撑层。搭建系统运行所需要的支撑运行环境，构建科学标准的数据库能够有效地保证信息的提取与传输，并能保证与其他系统实现无缝对接。构建各业务应用共用的应用组件，方面各业务应用灵活调用。搭建用水需水预报、多目标水量调度等各种水利专业模型，对模型进行封装，通过标准的输入输出接口为业务应用提供服务。

（3）应用层。依托支撑平台提供的基础服务，结合灌区节水灌溉管理需求，以流量、水位、雨情、墒情、气象等数据作为配水计算、水量调度的依据，利用遥感、水利专业模型进行分析计算，根据灌区需水情况及工程供水能力，及时快捷的制定灌区及各级渠道的用、配水计划，统计各级渠道灌溉进度、水资源利用率等信息，建立具有实时监控、业务管理、辅助决策支持功能的信息化系统[3]。

3 需要注意的问题

在实施节水灌溉过程中, 信息化系统需要随时观测各项信息以及业务需求变化进行及时调整。根据系统监控、统计及预测的水源、配水、输水等信息，及时进行灌区作物分布、渠系配水结构等进行合理的规划、优化。

另外，由于灌区的水情监测、视频监控传输设备等大部分都建在野外, 大雨、惊雷、雹冰等极端天气环境对设备的影响很大,因此在测站布设等方面要更加注意，制定相关应对策略，保证系统的数据能稳定接收。