水利信息化技术在灌区节水灌溉工程中的应用研究

景巧莲

水利信息化技术在灌区节水灌溉工程中的应用研究

景巧莲

(泾川县水务局，甘肃 平凉 744300)

灌溉工程是影响水资源合理利用及农业未来发展方向的关键，为了实现水资源利用的高效、节约，我国各地区开始大面积建设节水灌溉工程。要使节水灌溉工程充分发挥出自身价值，需科学合理地运用水利信息化核心技术。针对目前我国的水利信息化技术在实际应用中存在的问题，相关部门和从业者要树立正确的节水意识，提高运用水利信息化技术的能力，采取优化管理方式、细化灌区管理、完善节水灌溉信息化系统等具体措施，推动我国水利工程的可持续发展。

水利信息化技术；灌区节水灌溉工程；应用路径

水利信息化技术在灌区节水灌溉工程中的广泛应用，使灌区节水灌溉工程的建设与发展实现了里程碑式的突破，工程管理水平、管理效率得到了大幅度提高。为了充分发挥水利信息化技术在节水灌溉工程中的作用，工程建设者在水利工程的开发与建设期间需要积极响应相关政策，重视水资源的保护，采用科学有效的措施提高水资源的利用率，进一步实现节约水资源的基本目标。

1　灌区节水灌溉工程中运用水利信息化技术的意义

1.1　提升水利灌溉工程效率

水利信息技术的广泛运用可以从根本上推动水利灌溉行业的深化改革及转型，通过运用现代水利信息技术，相关工作人员可以及时监测不同环节所产生的数据，对水资源展开合理化配置，在任务分配和工程协作环节实现系统化、科学化操作。通过数据分析，工作人员可以在第一时间检测出工程运行期间存在的问题和隐患，并及时采用有效措施方法予以解决，进而提高区域水资源的利用率，保证灌区节水灌溉工程实现良性循环[1]。

1.2　降低运行成本，促进信息共享与合作

灌区网络监控平台和自动检测系统的创建与完善可以实现数据信息的统一化管理和互通共享，可减少相关企业的成本投入。通过应用水利信息化管理技术，企业可以减少人力成本的支出，各部门之间、监管人员之间可以实现相互监督、相互管理，实现信息共享，及时解决各种突发状况，有效提高灌溉工程的运行效率和安全性。通过对信息化网络数据进行深层次分析，有利于工作人员展开合理的工程解析和方案优化，强化各部门间的沟通交流。

1.3　创新工作方式

应用现代化信息技术可以弥补传统水利灌溉系统在运行中出现的漏洞，还可以根据实际情况不断优化和修改灌溉方案，避免水资源的浪费，可以有效提升灌区节水灌溉工程的工作效率以及减轻员工的工作压力和劳动强度[2]。水利信息技术的合理应用推动了水利灌溉工程的建设和运营向创新化、现代化方向发展，工作人员可以利用信息工作平台及时掌握各地区降雨情况和基本水情，通过操作自动化设备对闸门设施进行远程控制。

2　节水灌溉工程信息化建设的内容及功能

2.1　节水灌溉工程信息化建设内容

科学用水是建设节水灌溉工程的依据和原则。节水灌溉工程的信息化管理主要是指采用现代化水利信息技术来实现灌区管理自动化，以确保节水灌溉的基本观念可以贯彻到底。

(1)控制泵站及阀门。计算机远程管理及自动化管理部门需要将闸门的控制终端接入闸门的控制系统中，以便随时监测瞬时流量，并及时对流量数据进行采集和处理，最后再通过GPRS传输将数据输送并储存在系统相关的设备中，方便工作人员后续对数据进行深层次研究；水位测量环节需运用液位变送器，通过液位变送器中的模数电路将水位信息转化为数字信息进行存储记录，并在此基础上分析水位的变化趋势和规律；闸门是节水灌溉工程信息化系统中的重要组成部分，闸门的动态监控工作需要专业人员负责。

(2)数据采集。相关工作人员需要建立以雨水利用、雨量观测、计量供水等为主要内容的信息采集系统，再利用水利信息化技术对灌区节水灌溉工程的基本状况作出全面分析，建立完善的信息数据库，以此来提高工作人员之间的沟通效率。

(3)水量调度管理。水量调度管理主要包括灌区需配水计算模拟、决策支持和水量调度等。

(4)计算机网络、数据库等基础信息平台搭建。

2.2　节水灌溉工程信息化系统功能

在灌区节水灌溉信息化系统搭建完毕后，工作人员还需要对水资源的利用与配置、灌区的雨情与水情进行自动化控制。灌区节水灌溉工程信息化系统的主要功能体现在以下6点：①实现灌区内部水渠信息、客户信息的动态化管理；②实现灌区配水工作的动态化管理；③使灌溉进度、成本支出状况以及设计方案实现动态化；④实现灌区地理信息系统的动态化管理；⑤灌区各部门单位可以利用信息化系统为用户提供灌溉量的统计系数，并将计量单位落实到户；⑥可以在互联网平台进行多渠道、多样化的资源收集，充分掌握现代化的灌溉技术，并对灌区节水灌溉工程的发展作出合理规划，以此推动水利灌溉工程的发展。

3　水利信息技术在灌区节水灌溉工程中的应用

3.1　优化信息反馈机制

工作人员利用信息技术构建完善的信息反馈机制，可以方便地接纳基层用水单位的建议及观点，促使整个灌区信息数据的互通更加规范化、标准化，使不同地区用水单位之间的沟通与互动更加顺畅，切实提升整个工程的运行质量和效率。除此之外，在设计系统方案时，管理人员需要始终坚持“以人为本”的基本观念，依据数据信息采集与分析的结果来建立科学完善的工作机制。在对设计方案进行修改和优化时，要充分考虑到各个部门和基层单位的意见建议，提升设计方案的实施水平，保证方案的最终落实效果。

3.2　精细化灌区管理

灌区的工作人员可以在信息技术的帮助下实现细化灌区管理，利用计算机网络技术的精准运算，对灌区中农作物用水状况、温度条件及土壤条件等信息加以收集和处理。通过积极引入现代化灌溉设施，使灌溉设备具备防雷击、防雨淋、防冰冻等功能。在综合考虑当地灌区水资源蓄水、传输及调度等功能的基础上建立科学完善的灌区灌溉体系、节水制度、以及合理的用水计划。工作人员可根据灌区的土壤状况、农作物用水量等具体信息及时调整用水计划。

3.3　节水灌溉信息化系统建设

节水灌溉信息化系统建设的涉及面很广，主要涵盖了动态管理、配置调度以及数据汇总等功能，若要发挥出系统各项功能的作用，就需要建立科学有效的节水灌溉水利信息化系统[3]。节水灌溉水利信息化系统主要由以下3个部分组成。

(1)水资源调度系统。合理运用水资源调度系统可以对灌区内部的水资源展开全方位的监控与管理，比如灌区农作物基本特点、灌溉数量、用水频率等；工作人员可以根据多样化的数据信息构建出多维化的数学模型，并通过此模型对灌区的基本灌溉数量展开直观、精准的评估，进而提升最终决策的科学性和合理性。另外，还可以在此系统中对水流动向及速度展开精准化监测，并对灌溉数据展开全面的动态运算，在信息技术的帮助下实现了水资源调度系统的科学化、现代化输出，有效避免水资源的浪费。

(2)系统数据库与通信网络。创建完善的系统数据库及通信网络是提升灌区灌溉信息化系统运行效率的关键。系统数据库和通信网络可以为工作人员获取精准、完整、真实的数据内容，并为信息的分析、运算、传输提供有力的保障；利用冗余技术，系统数据可以在必要时刻进行备份储备、内容更换。创建完善的系统数据库可以切实提升灌溉系统的工作质量、效率以及数据传输的精准程度。

(3)数据采集及监测系统。灌区工作人员可以根据不同灌区的发展趋势和基本特点将水渠流量、降水量、河流以及降水分布区域等作为关键的数据监控对象，运用数据采集处理技术标准构建出科学有效的数据信息系统，切实提升数据采集的能力和效率，提供精准的数据支持。另外，还要对泵站、闸门等区域展开科学化管控，提升灌溉工程整体的自动化控制水平和工作效率，防止出现因人为操作失误而造成的安全隐患。工作人员可利用水利灌溉信息化系统采集数据、图像等信息，掌握灌区的基本情况。在对这些数据进行分析的过程中，工作人员可以全面了解农田的实际状态和灌区气候条件特点，并运用信息技术将相关数据信息传输至数据库。监测系统还可以对灌区内部设置的各个监测点位展开动态化、全程化监测，工作人员可以随时随地掌握灌区的发展状况，也可以在第一时间掌握灌区内部的突发性问题，并以最快的速度加以处理。

3.4　管理控制系统

管理控制系统的功能是实时监测水利灌溉系统中的相关信息，并针对灌区内部各类水源进行全方位的精准调控和分配，确保灌区灌溉系统运行的稳定性和可靠性。水利信息化技术的应用，在一定程度上实现了水资源管理控制系统的高度优化。

4　完善节水灌溉信息化系统主要功能

在灌区节水灌溉工程的建设过程中，可以利用利信息化技术构建出节水灌溉的信息化系统，此系统通常由用水决策支持子系统和水资源信息收集子系统等组成，进而实现对水资源的自动化管理及精准化决策，以实现节水灌溉的目标。利用节水灌溉信息化系统可以对各类信息数据的变化规律展开全面化观测和调整，并对灌区内部的渠系配水框架、农作物生长要求以及土壤水源分布状况进行优化调整。灌溉系统易受天气条件、地理环境等外界因素影响，所以灌溉系统中的各项工作设备不但要结构简单、操作便捷，还要具备抵抗恶劣环境的能力。同时，相关工作人员需要针对冰雹、大雨、惊雷等恶劣环境构建出科学有效的应对策略，比如针对位置偏僻的侧流点，相关人员为了可以充分收集水位数据，需要在全面考虑天气因素和环境限制因素的前提条件下，尽量选择无电状态下也可以正常运转的记录仪；部分关键闸口需要提供电力来进行实时流量的传输，可以运用VPN、加密防病毒和科技网络等现代化信息技术保障整体系统的安全性、可靠性以及时效性。

5　结语

水利信息化技术在灌区节水灌溉工程中的实践应用可以切实提升灌溉工作的效率及质量，加快灌区水利灌溉工程的现代化、信息化发展进程，在提升水资源利用率等方面也有着不容小觑的作用。水利信息化技术在灌溉系统的未来发展中有广阔的应用前景，整体技术也会不断趋于成熟和完善，相关部门和工作者要树立正确的节水意识，掌握并运用水利信息化技术为灌区节水灌溉工程提供更优质的服务，以此推动我国水利工程的可持续发展。

[1] 乌云高娃.农田灌区节水灌溉工程水利信息化技术的作用与应用[J]. 农业工程技术,2021,41(26):48,50.

[2] 徐春梅.水利信息化技术在灌区节水灌溉工程中的应用[J]. 住宅与房地产,2021(24):235-236.

[3] 陶建民,张志鹏,李建军. 灌区节水灌溉工程水利信息化技术的应用实践[J]. 农业工程技术,2021,41(24):44-45.

Application of water conservancy information technology in the water-saving irrigation engineering

JING Qiaolian

(Jingchuan Water Bureau, Pingliang, Gansu 744300, China)

The irrigation project is a key project involving the future development of water resources and agriculture. To fundamentally realize the efficient and economical utilization of water resources, the scale of water-saving irrigation projects is gradually expanded in various regions of China. The scientific and rational use of the core technology of water conservancy informatization can make the water-saving irrigation project give full play to its value. Because of the problems existing in the practical application of water conservancy information technology in China. Relevant departments and practitioners need to establish a correct awareness of water conservation and fully grasp the ability to use water conservancy information technology. By taking specific measures such as optimizing management methods, refining irrigation area management, and improving water-saving irrigation information systems, we will provide better services for water-saving irrigation projects in irrigation areas, to promote the sustainable development of China's water conservancy projects.

water conservancy information technology; water-saving irrigation project in irrigation area; application path

S274

A

2096–8736(2022)03–0011–03

景巧莲(1968—)，女，大学专科，副高级水利工程师，主要研究方向为水利工程。

责任编辑：张亦弛

英文编辑：吴志立