灌区水位管理系统开发与应用

卢竹生 刘品章 胡安民

系统开发的必要性

为实现灌区信息化管理，必须应用先进的计算机技术、电子信息技术、网络通信技术、智能控制技术构建水资源信息查询、调度系统——灌区水位管理系统。实现灌区水位管理的信息化、智能化、网络化，通过对水资源的优化调度和科学决策，达到水资源可持续利用的目标，是一项具有重要意义和显著社会、经济效益的战略举措。

目前，我国许多灌区正在进行信息化建设，所开发的系统功能和应用方式与实际工程管理的需要不相统一，开发者与管理用户专业不对口，造成功能欠缺，操作不方便，开发成本高，有的成为摆设品。灌区工程覆盖地域广阔，水利设施点多面广，干渠、支渠纵横，斗渠、农渠星罗棋布，且服务功能多样，管理对象繁多，业务工作复杂，建设一套先进、可靠的运行管理系统非常必要。

本文以江西省锦惠渠灌区自主开发的水位管理系统为例介绍其设计与应用。

锦惠渠是1956年兴建的引水灌溉兼防洪工程。干渠全长94.6km，正常引水流量20m3/s，灌溉面积22万亩（1.47万hm2），控制流域面积887km2，保护人口20万人。由于锦惠渠干渠大部分地段为沿边山开挖的土渠，水位受地表水影响极大，加上渠系跨度长，分布广，给灌溉、防洪工作带来一定难度。沿渠设有14个水位观测站，水位观测与调度是工程管理的基本工作。而传统的管理模式、数据统计方法、档案保存方式和信息决策支持难以满足现代化工程管理需要。灌区信息化建设的目的就是要及时、准确地掌握基础信息，统计、分析、判断、发布各时段水情，高效、快捷调度水位。

系统设计原理

锦惠渠水位管理系统基于Windows操作系统平台，采用Microsoft数据库软件，根据工程实际情况和管理者操作习惯，对软件进行二次开发，建立基础数据库表，创建人性化友好工作界面，通过租用公网线路采集基础数据，计算机自动对数据进行处理和统计，通过屏幕切换可查询各项统计结果并显示图形。系统集数据采集、处理、分析、存储、显示、打印和发布等全过程于一体，是高智能集成化电子办公系统。

系统功能

系统设计针对锦惠渠工程管理的实际需要，以干渠上14个水位观测站水位数据为依据，建立水位数据库，由基础数据库表，创建出各测站日平均水位、月平均水位、月内最高水位及最低水位，各时段各测站过流量、总水量，各用水单位日用水量、月用水量及累计用水量，水的利用系数，干渠水面曲线并与标准水面曲线比较，汛情警报、旱情警报，各种报表打印等功能。

系统设计

⑴数据采集

该系统是将各水位观测站基础数据通过租用公网采集，存储到水位数据库表中。该窗体具有人性化工作界面，界面嵌套了工程照片，操作简便易行，并可任意切换到其他子系统窗口。

⑵水面曲线图形

此系统是将基础水位数据库的水位按照同一时间查询到的水位数据，整合生成水面曲线图形，并与标准水面曲线进行对比。

⑶汛情警报和旱情警报系统

此系统是将基础水位数据库的水位按照同一时间的水位数据整合与汛情警界水位或旱情警界水位比较，当某地段水位高于汛情警界水位时，会出现汛情警报闪光灯；当某地段水位低于旱情水位时，会出现旱情警报闪光灯。汛情警报如图1所示，旱情警报图2所示。

⑷统计信息查询系统

统计信息查询子系统包括各测站日平均水位、月平均水位、各时段流量、日用水量和月用水量的查询以及月内最高水位和最低水位的查询等。系统启动后，用户可任意切换到所需查询的统计信息窗口，以数值或图形的形式为用户提供简便、快捷的工程调控措施，确保工程安全运行和高效运转，为决策者提供科学依据。

⑸信息打印系统

信息资源可以在计算机本地硬盘或光盘永久保存，为了更安全可靠保存资源，按照传统的管理习惯，可将统计好的信息资源打印移交档案管理部门，并在网上进行发布，供其他用户查询。信息打印子系统是将统计好的信息资源生成报表的形式，供用户打印或浏览。

系统特点

①功能齐全：锦惠渠水位管理系统是针对本灌区工程管理的实际需要，量身定做的管理系统，系统功能涵盖了信息采集、处理、储存、发布、打印等全过程。

②界面人性化、智能化：系统整体结构体系为树状分层递阶结构，各层界面非常友好，具有人性化、智能化特点。每个界面都是根据管理人员平时的工作习惯和思维方式，分层递阶建模，构建了一套按智能层次进行功能划分的结构体系。点击相应图标，便可打开该系统或窗口，各功能间可互相切换。

③成本低廉：从系统建设来看，由于本系统是笔者自行开发设计的智能系统，采用微软公司软体控件进行二次开发，设计工期短；从硬件要求来看，普通计算机即可投入运行；从人员管理来看，只要懂计算机一般操作的人，并对本系统的使用作短期培训，即可上岗操作。总体成本很低。

过去，灌区管理单位要配备大量人力对灌区水情进行收集、记载统计，需要查询历史资料时，还要抽调大量人力、物力进行内查外调，不仅需要大量资金，工作时间很长，而且有时还会错过时机，造成巨大损失。应用该系统后，管理人员可以足不出户，通过点击鼠标即可轻松查找所需要的水情资料。

该系统已运行了5年，性能稳定，安全可靠，为灌区管理调度工作发挥了巨大作用。