赣抚平原灌区信息化现状及高质量发展思路探讨

杨方福

（江西省赣抚平原水利工程管理局，330096，南昌）

灌区信息化建设是实现灌区管理现代化的必经之路，灌区来水、配水、用水等各环节的指标监管是实现灌区水量科学调配、精准计量、节水改造等精细化管理的基础，可有效提高灌区管理水平。近年，赣抚平原灌区功能有所拓宽，管理要求也随之提高，灌区建设管理进入新阶段。结合“十四五”灌区续建配套与现代化改造目标，实施灌区信息化、打造数字灌区、推进灌区高质量发展，可进一步发挥灌区效能，提高灌区现代化管理水平，建成江西乃至全国的现代灌区。

一、概 况

赣抚平原灌区位于江西省中部偏北，赣江和抚河下游的三角洲平原地带，是以灌溉为主，兼顾防洪、排涝、航运、发电、工业、生活、环境供水的大型灌区，地跨南昌、宜春、抚州3市7个县（市、区），设计灌溉面积120万亩（1亩=1/15 hm2）。

灌区工程于1958年5月动工兴建，1960年基本建成。此后经多次续建与改造，现已建成15座大中型枢纽工程、3 600多座各类取泄水建筑物；各级灌溉渠道543条，总长1 690余km。工程建成运行60多年来，已成为水资源支撑区域经济社会发展的重要基础设施。

灌区实行统一管理和分级管理、专业管理和群众管理相结合的管理体制，专管机构分为省、县、乡三级，省级专管机构为江西省赣抚平原水利工程管理局（以下简称省赣管局），隶属于江西省水利厅。

二、灌区信息化建设现状

赣抚平原灌区信息化建设起步于2003年，目前已经取得一定成效，但也存在不足。

①基础设施。建成水位测站52个、闸位测站27个、流量测站40个、视频监视点125个、水质自动监测1处、闸门远程控制站6处等。

②数据资源。建有网站、水位、闸位、流量等各自独立的数据库，灌区数据资源体系尚未建立。不同时期建设的数据库之间相互隔离、数据库产品不一，存在信息“孤岛”现象。

③应用支撑。水情自动测报系统具备实时监测与报表功能，但尚不具备水情闸位预警功能、设备故障告警功能；灌区GIS地图的功能比较单一；省赣管局门户网站超过生命周期，界面老旧，兼容性较差。

④智能应用。截至目前，赣抚平原灌区信息化建设一定程度上解决了灌区管理中存在的部分问题，达到安全运行、降低能源消耗、防止水量损失、减少管理费用、提高管理水平的目标。但灌区的核心业务，如工程建设与管理、水资源管理，尚未建成智能应用体系。

三、灌区信息化高质量发展思路

1.总体思路

依托现代化物联网技术、3S（遥感、地理信息系统和全球定位系统）技术、云技术、大数据技术和软件应用技术，建立起完善的灌区信息化基础设施、功能完备的灌区业务应用系统和安全可靠的保障体系，构建与灌区改革发展相适应的灌区信息化综合体系，为灌区各项工作提供相适应的信息化支撑。构建灌区水利运行管理平台，实现水资源保护、水量优化调度、行政管理、水生态保护、水利工程管理等的全面监管，提升标准化规范化管理水平，提高工作效率，最终建成数字灌区。

2.工作构想

（1）近期（到2025年）

开展基础设施建设，以完善信息采集、通信设施、自动控制为重点，逐步开展智能应用、应用支撑、数据资源建设，基本满足灌区水利业务对信息应用的需求，确保灌区专管和群管交接口水量计量信息化覆盖率达50%以上，骨干渠道上的闸门远程监控率达50%以上，业务管理系统覆盖率达80%。

（2）远期（到2035年）

进一步强化基础设施建设，完善智能应用、应用支撑、数据资源建设，确保灌区专管和群管交接口以上水量计量信息化覆盖达100%。骨干渠道上的闸门远程监控率达80%以上，业务管理系统覆盖率达100%。

四、信息化建设内容

江西省智慧水利“四横三纵”总体架构，“四横”自上而下分别是全面覆盖灌区业务的智能应用系统，具有水利行业特点的应用支撑系统，为数据提供治理与共享服务的数据资源中心，以及囊括立体感知、网络传输及计算存储环境的基础设施等四层结构；“三纵”分别是政策制度、标准规范和组织保障等三项措施。

针对工作实际需求，取水精准计量、重要节点视频监控、闸门远程调控、数据资源中心、综合信息平台等是灌区优先建设的重点内容。

1.基础设施

基础设施体系包含立体感知设施、配套通信网络和计算存储环境。依托现代化物联网技术，提升物联感知能力。扩大灌区渠系、水工建筑物的监测范围，提升灌区管理活动的动态感知能力，积极推进灌区水位、流量、降雨、水质等水情、工情和水事等前端物联感知能力建设，基础设施建设项目如下：

水位监测站109个，其中改建50个，新建59个。干渠主要建筑物处、干渠途中每10 km设有1个水位站，每条支渠取水口处及渠尾各设有水位站，斗、农渠取水口设有水位站，实现灌区水位监测全覆盖。

闸位监测站120个，其中改造29个，新建91个。干渠上所有节制闸、泄水闸启闭设备全部安装闸位采集仪，所有支渠闸首安装启闭闸位采集仪。实现支渠以上闸位监测全覆盖。

流量监测站450个，其中改造40个，新建410个。实现支渠以上取水口、渠道县、乡分界断面供水计量全覆盖。

水质监测站21个，对每条干渠渠首、渠尾和中途各安装3套水质监测点。采用固定点采集，主要监测指标包括5个水质常规参数（水温、电导率、pH、溶解氧、浊度）及磷、氮共7项。

雨情监测，共享灌区内气象局、水文监测中心已建的雨量站。

墒情监测，共享灌区内水文监测中心已建的墒情站，监测田间的地下水水位、土壤pH酸碱度、土壤含水率等。

视频监视，对灌区内的主要建筑物、设备、干渠险工险段、支渠渠首、管理站段等安装监控设备，灌区管理范围覆盖率达80%可视。

闸门控制15处，对骨干渠道上的进水闸、节制闸、泄水闸，实现闸门远程控制。

2.数据资源中心

基于云技术的数据中心建设，依托江西省水利厅水利数据底座提供的服务，将灌区数据、业务应用有序移植到云端，建设可扩展的云端超算能力，提高灌区数据处理、分析及业务应用能力，为灌区水资源优化配置管理及防汛抗旱预测、预报、预警和预案提供技术保障。利用大数据技术，进行数据分析，提前预判水位、流量变化规律，有效进行水资源调度。

3.应用支撑系统

应用3S等技术，建立防洪决策支持、水资源管理系统，形成应用支撑体系。RS（遥感技术）监测灌区灌溉区域、水系分布影像，获取灌区变化的基本数据画面，确定洪旱灾害位置、识别洪水淹没情况和受灾情况、分析旱灾影响范围和受灾面积、评估可能受到的灾情影响，以及根据遥感影像分析渠道水质变化情况。GPS（全球定位系统）和传感器网络构成的数据自动采集系统及时提供土壤墒情、雨情、水情等站点数据。GIS（地理信息系统）是对多种来源时空数据的综合处理和应用分析的平台，结合基础地理数据和专业应用模型，进行干旱或洪涝灾害评估、预警，快速制图和报表分析，为管理部门进行综合会商决策提供快速、准确的科学依据。3S技术的组合应用，为防汛指挥、救灾活动、水资源管理提供信息支持。

建立灌区模型中心，构建灌区AI（人工智能）预警模型、灌区渠系工程概化模型、供需水预测模型、配水调度模型，为灌区运行管理与配水调度提供智能化支撑。

4.智能应用系统

建立渠道配水调度智能应用系统，面向灌区进水闸、节制闸、分水涵闸等工程设施，根据水位流量变化关系以及用水需求，按照智能决策、远程监控和人工现地控制相结合的方式，逐步进行灌区控水工程的远程控制改造。开发手机APP，面向灌区管理人员、维养人员、用水户提供灌区信息服务，用于水利工程标准化管理、项目建设管理，实现网络实时传送信息。

5.政策制度体系

在江西省智慧水利政策制度体系框架下，制定赣抚平原灌区信息化“十四五”时期相关规定，落实省水利厅智慧灌区相关要求。制定灌区数据统一接收与数据资源管理办法，落实“一数一源、一源多用”的数据管理机制。协调推进信息化工程建设工作，保障赣抚平原灌区现代化整体稳步前进。

6.标准规范体系

在江西省智慧水利标准规范体系框架下，结合赣抚平原灌区实际，制定数据标准、技术应用标准、数据服务标准、安全运维标准、系统集成标准等规范。加强标准规范的实施与评估，及时组织修订完善，推动赣抚平原灌区信息化标准贯彻落实。

7.组织保障体系

在江西省智慧水利组织保障体系框架下，由省赣管局明确工作领导机构，设立信息化工程建设专职组织，落实工作分工和协调机制，建立并完善信息化工程建设与运行管理机制，加强信息化技能培训，提高省赣管局各级管理人员信息化素养。在省赣管局现有的工作考核中融入灌区智慧水管理相关内容，保障信息化工程建得快、用得好。