大型灌区信息化建设研究
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摘 要：我国大型灌区数量众多，粮食产量大约占全国粮食产量的30%。灌区是当前农业生产过程中的中坚力量，与此同时，也是农业水利化发展的典型案例，是农业产业慢慢走向旱涝保收发展的先进示范。本文从实际角度出发，对大型灌区信息化建设方案进行详细分析和阐述。
关键词：大型灌区;信息化;建设;研究;分析
全球生态环境现状不容乐观，极端气象事件时有发生，水旱灾害屡见不鲜，我们的大型灌区身负保障粮食安全重要使命。因此，做好大型灌区各项建设工作可谓势在必行，信息化建设首当其冲，务必做到顺势而为，提升灌区工作质量和效率，为人民和社会以及国家所服务。
一、当前大型灌区信息化建设与现状分析
首先是信息采集点稀缺问题。因为信息采集点相对来说比较少，所以不能有效获取水流各项特征指标以及灌区灌溉管理所需相关信息，造成使用水调度阶段一般仅靠经验加以操作，很多灌区尚未制定正规化、常态化的用水计划，不能和现有水情及农作物种植结构调整等基本情况达成有力契合，无效放水情况多次出现，造成水资源大肆浪费，种植成效也不高。
其次是传输模式单一和信息化意识薄弱问题。现在南方山区的很多灌区信息传输手段简单，对水情和农作物生长情况等信息进行單一监测，仅通过电话，亦或是整编后的纸质媒介实施传输，实效性低是主要问题，不能满足快速有效的调水需求。新技术推广和应用，务必要有新型思想观念和新技术作为支撑，大型灌区若想达成信息化建设，就要提升管理人员的信息化意识和思想，以及技术水准等，让灌区具备信息化发展根基，可以更好更优的应用信息化技术系统，对系统实施必要管理与维护，只有如此，方可使得信息化建设工作落到每一个细节上，发挥出预期效能。
最后是规划力度低且集成能力差问题。大型灌区信息化系统设计和建设阶段内，信息化建设一直以来都没有形成统一规划章程和标准规定，出现的都是各自为政和自我封闭的情况，灌区和灌区之间的信息不能实现共享，与此同时，也未能和相关系统之间达成联网。各个灌区软件重复开发问题屡屡发生，资源浪费情况比比皆是。另外，雨量采集工作、灌溉需水分析工作及供水调控工作等系统各自独立，不能满足日常灌区管理工作要求，硬件资源利用率持续下降的同时，维护费用冗余增加，资金投入成本极高。
二、大型灌区信息化需求要点研究
大型灌区信息化管理以大型系统工程形式出现，从信息流角度进行分析，主要涵盖了信息生命周期的全过程，期间内含了采集处理和传输操作以及表达和应用等关键环节，具备了线长、面广以及点多等特点，生命周期各个阶段是相互影响且相互制约的关系。
（一）工程运行监视
很多大型灌区兴建阶段，会受到历史条件影响，建设中因为资金有限，投入相对较少，造成工程标准降低和不配套状况时有发生，特别是山区的干渠渠线弯曲且傍山渠段长，填方台渠数量较多。因为傍山渠段所经过的地质条件相对复杂，很多地段多次出现位移变形情况，还有相关渠段经过石灰岩裂隙发育区，渠道渗漏现象严重，尽管在续建配套和节水改造阶段对部分干渠渠段实施了衬砌防渗，但是渠堤滑坡和坍塌等状况还是时有发生。所以灌区工程安全运行，它也是整体水利工程效益彰显和体现的主要前提条件之一，灌区工作总的来讲，是一个系统化工程，若是一个部位出现了问题，会严重影响整个工程效益发挥。大型灌区历史遗留问题尚未得到处理和解决的时候，及时发现隐患变化趋势，针对性的选择处理策略，防止渠堤出现严重工程事故，这是保障灌区安全运行和发挥工程效益的根本。
旨在保障灌区有条不紊的运行，管理机构需要在事故发生的时候全面掌握信息，不仅如此，还要做好科学合理的有效运行监控，为的就是高效制定针对性处理方案，避免工程事故的突发滋生。建设适合大型灌区的信息化监控系统，方可满足多方要求，保障灌区整体工作稳步推进。
（二）灌区防汛抗旱
灌区防汛，简而言之，便是逐级灌排设施的水位控制和水位调节。因为灌区中很多干渠系傍山开挖修建，集雨面积大且入渠径流量大，雨洪突发性特点和区域性特点双向凸显。所以，处在恶劣天气条件下，人工检测和渠道水位监视工作很是艰难，加之渠线很长，降雨时空差异很大，需要了解局部渠段水文变化基本态势，不仅如此，还要了解渠道全线水位变化趋势，只有这样才能够从全局角度出发，针对性的筛选调度措施，多角度保障灌区防汛工作正常开展。由于渠堤安全超高具备一定限度，若想保障渠堤正常运行，渠水此时不能超过控制水位值，同时不能陡涨陡落，特别是在时间较长的雨天和土壤相对饱和情况下，发现渠道拥堵及时处理排水行洪，避免出现渠道滑坡现象和崩塌状况。普通人工常规管理手段难以满足大型灌区平稳运行，雨洪出现时更是难以达到预期控制目标。
灌区抗旱，便是对水资源实施优化配置，严格执行计划用水任务。当前工程水利已经向资源水利方向平稳转化，从传统水利向现代化、可持续发展方向进发，计划供水和用水已是大势所趋。现在没有大型明渠流量计的状态下，计划供水重点便是根据计划指标进行水位交接，行政领导和相关机构需要全面、及时掌握各个输水渠道交接水位值。现在，各个交接水位值观测和传递工作，难以满足及时、准确的相关要求，抗旱指挥可谓举步维艰，每逢农作物需水时段，上游大水漫灌、中游堵渠抢水及下游无水灌溉的情况接连发生，全灌区均衡受益严重影响且导致社会不安定因素出现。所以急需制定水情实施监管系统，保障大型灌区工作正常运行。
（三）配水计划编制
配水计划编制是大型灌区供水管理工作中的重点，配水计划准确性和供水管理之间的关系十分密切。配水计划目标，主要是从根本上达成大型灌区水资源优化调整。静态配水计划难以让水资源实现预期最优配置，所以，执行动态用水计划是未来水资源管理中的重中之重。我们通常所说的动态用水计划，在满足水资源充裕灌溉农作物的基础上，和天气条件及工程条件结合起来进行取水计划制定和配水计划制定;水资源不能满足灌溉需求的情况下，也就是在缺水时，需要应用系统分析技术操作和气象预报等结合起来，最终制定出妥善的灌溉制度和配水措施。无论先后，均要全面了解工程运行情况和大型灌区水资源条件等，还有就是要掌握农作物生长过程中的对水的具体需求，气象状况也不能遗漏。从灌区水资源优化利用角度分析，取水计量、供水管理和用水量结算等十分重要，这些要素都要求高效、精准，使用老旧人工模式操作已不能适应社会发展，所以需要建立大型灌区信息化系统，满足整个灌区多方面工作需求。 三、大型灌区信息化建设方案分析
（一）软硬件建设
要在大型灌区进行全面的信息化建设，软硬件建设首当其冲，保障对灌区灌溉指标等进行综合性指标统计和信息分析，之后在此上为后续系统性信息化建设夯实根基，积累信息化工作经验。监测系统和控制系统建设随之跟进，要加大灌区数据库建设，让基础资料变更为数字化发展形式，建立正规化信息采集系统和常态化通信结构系统，而后特别是要在南方山区灌区建立计算机网络系统和计算机管理决策支持系统等，实现真正意义上的渠系自动化和办公自动化。
（二）高效管理和维护
建立大型灌区管理信息中心机构，对灌区内运行调度指挥工作进行全面管理和掌控，信息中心要接受和处理灌区相关监测数据信息和监控数据信息，对不同类型监控系统实施远程控制操作。需要注意的是，要在信息中心集成整合专业监控数据资源，以综合数据庫形式呈现，达成数据资源有效整合，基于此，与地理信息数据内容达成整合，为后续综合分析操作和调度指挥决策操作提供数据支持。不同管理中心，具体到个人，权责到位，对灌区沿线段予以常规化运行管理，站点监测人员各司其职，管辖范围内各项工作，处理各类监测信息和监控信息以及监视信息。管理部分要及时上传信息，派发到信息中心，接受管理部门的指挥命令，下达到监测站点，起到预期承上启下效能。监控站点职能就是及时有效的达成自动化系统数据采集，对信息数据进行预处理，快速上传到总部。调度中心按照计划，整体负责供水调度方案安排和整改，主要涵盖了闸门开闭时间内容和闸门开启高度内容以及泵站投入情况掌握内容等，有力达成预期供水计划目标。
四、结语
综上所述，水利信息化建设是新时代社会主义建设事业中的重中之重，是水利工程现代化建设的基础和核心标志之一，其中，灌区信息化建设是水利信息化建设阶段的关键点所在，需要从软硬件建设和管理方面下足功夫，全面提升运行效率和质量，促进灌区工作有条不紊的运行。
参考文献：
[1]雷薇，张和喜，王鹏.贵州大型灌区续建配套与节水改造发展现状及对策研究[J].中国农村水利水电，2014（7）：48-51.
[2]雷薇，张超，王永涛，等.贵州大型灌区续建配套与节水改造综合效益指标体系构建研究[J].节水灌溉，2016（2）：88-91.
作者简介：冉俊林（1982-），男，黎族，贵州安顺人，本科，工程师，毕业于贵州大学，主要研究方向：灌区水利工程建设与管理。
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