如何实现灌区的信息化建设

邢恩森

（黑龙江省卫星运河管理处，黑龙江 克山 161635）

面对水危机，要使农业持续发展就要发展节水型农业，以便合理开发利用水资源，使有限的水资源发挥更大的效用。节水型农业是充分利用降水和水利与农业措施，节约水资源。提高水的利用率和经济效益。发展节水型农业重要的一方面就是提高灌区的管理水平，以便实现农业的可持续发展。灌区管理工作是以大量的基础资料和实时信息为基础依据，这些信息除包含大量与时间有关的资料外，还涉及较多空间特性的信息，任一时间序列资料(诸如降雨、水位、流量)和文档资料(如渠系概况、闸坝资料)等都产生一个特定的空间位置。各信息所具有的影响和可能发挥的作用都与它所处的空间位置息息相关，运用传统的数据库管理系统难以同时对时间和空间信息进行分析和处理，而利用信息化技术来处理则能做到方便自如、形象直观，它不仅可以将此类信息看做许多具有空间特性的对象，而且能将这些对象的特征理解成数据自身的属性，进而分析研究它们自身和相互之间的关系及形象表示。引入地理信息系统平台技术将使系统的功能更加完善，实用性更强。

1 灌区实现信息化的实际意义

如何科学合理地调度与管理灌区水资源，提高其利用效率，节约用水，将信息化运用到到灌区管理中，对灌区进行信息化管理，编制灌区水资源信息管理决策支持系统软件，对缓解灌区水资源紧缺状况，提高灌区管理水平，实现灌区可持续发展等具有重要意义。

1.1 强大的数据库支持系统由于灌区水资源管理中涉及大量的信息，运用数据库可以方便地进行信息管理，整个数据库具有灵活性、可修改性、实用性等特点。方便了数据信息的查询、修改等，为制定决策提供依据。

1.2 农业水资源实时优化调度：有利于合理分配短缺的农业水资源，在不足水量的情况下获得最大效益。目前灌区水资源浪费极其严重，在节水灌溉理论的基础上，对灌区进行典型年的水资源合理分配，然后结合预测技术和先进的实时控制理论，对灌区进行实时优化配置，以达到合理地控制灌水时间和灌溉水量的目的，对于指导灌区管理者改善灌溉方法、进行实时灌溉，使有限的水资源得到最合理的分配，扩大灌溉面积，降低灌溉成本等均具有重大意义。

1.3 信息化在水资源调度管理中应用：信息化手段可以制作一种可视化的地图、影像、多媒体等方式显示地物信息系统.能够清晰、准确地将地物的数量、质量、空间分布特征、相互关系及其变化规律等以图像、图形的方式动态显示出来，以供管理者迅速、准确地了解灌区基本信息、用水及需水状况，帮助管理者及时准确地做出决定。所以将眺技术引入灌区用水管理必将使灌区基本信息的显示更加直观化，并且通过对灌区所有信息进行综合的处理和分析，对灌区水资源在空间上的优化配置，在时间上合理利用，宏观、全局地制定用水计划及发展战略有重要意义；同时也可使管理者既能通过图形显示把握灌区实时用水及需水的总体状况，又能通过各种快捷的查询手段了解各种非图形因素的信息，使管理者可获取的信息量成倍地提高。

2 实现灌区信息化建设的措施

灌区信息化建设的主要包括硬件建设和软件建设两个方面，具体为：

2.1 灌区数据库的建设

灌区数据库建设在灌区信息化系统建设过程处于核心地位，是信息化建设完整链条中十分关键的一环。灌区数据库建设包括两个方面的内容，数据库结构的建设和数据库内容的建设，数据库结构指通过对灌区的剖析，对灌区的信息进行合理的分类，按照数据库设计的有关理论和方法设计出结构上合理、技术上易于实现、满足应用要求的逻辑数据库和物理数据库。数据库内容则是根据灌区的实际情况，使用数据库管理系统提供的录入工具将灌区的资料输入到数据库，使数据库成为一个具有丰富资料的数据库仓库，满足灌区日常管理和决策支持的要求。

2.2 基础资料的数字化

基础资料的信息化，在建立相应的数据库后，主要就是将灌区管理以往积累的资料进行整理、录入计算机的过程。在数据库及其管理系统设计时要注意到这个特点，建立系统后更要抓紧时间将资料录入计算机，包括文字资料、照片和录像等。

2.3 信息采集系统的建设

灌区的业务涉及许多方面，因此灌区数据库的内容也复杂多样，这些数据按照更新时限的长短可以分为三类，即静态数据、动态数据和实时数据。静态数据指基本不变化的资料，如灌区的行政区划、管理机构、各种已建工程资料等；动态数据指不定期更新的资料，如作物的种植结构和种植面积每年都有所变化；实时数据指实时更新的资料，如灌水期间渠道的水位，降雨期间的雨情资料等。对于不同类型的数据其信息采集的手段、方式是不同的。如对于静态资料，在基础资料的信息化过程中进入灌区数据库，基本是不更新的；对于动态资料，就需要根据其具体的特点定期或不定期进行采集，然后进入数据库；而对于实时数据而言，由于其更新时间甚短，从灌区管理的需要出发，又需要实时的掌握这些数据，所以靠人工采集已不能适应灌区现代化的需要，必须采用现代的自动化、光电、计算机等技术进行自动、实时的采集，建立信息采集系统。我们这里所谓的信息采集系统专指实时数据的信息采集系统。

2.4 计算机网络系统

大型灌区的管理一般是分级管理，灌区最高管理机构下面分几个分支，分布在不同的地点，一般是按照渠道分片管理。现在计算机已经或正在进入灌区管理单位的办公桌，管理人员越来越多的使用计算机处理日常事务。为了更好的使用计算机，方便各计算机之间的数据共享，需要建设单位内部的计算机局域网；同时，为了更好的进行各单位之间的数据通信，需要建设连接各单位间的计算机广域网；另外，为了利用Interne（t互联网）上丰富的资源和更好的与外界交流，需要将局域网与Internet互联。

2.5 用水管理决策支持系统

用水管理决策支持系统主要包括灌区需配水计算及模拟、水量调度及决策支持、测水量水及水费征收、地表水和地下水联合调度等方面的内容，个别灌区还存在防洪问题，由于防洪问题的特殊性，在用水管理决策支持系统中一般只对渠道、水库的防洪控制水位予以考虑，关于水库、蓄滞洪区、河道的洪水演进等的洪水预报调度系统则需要参考防洪方面的专门书籍。

2.6 渠系自动化系统

广义的渠系自动化系统包括渠道测水量水、用水决策、闸门自动化（或管道的自动控制）等在内的完整的测、控系统，而狭义的渠系自动化系统则仅指闸门自动化、管道自动控制。由于测水量水和用水决策在其他部分论述，这里指的狭义的渠系自动化即闸门自动化和管道自动控制。

结束语

信息化是我国水利现代化的必然选择，也是水利现代化的必然选择。通过信息化建设可提高灌区为用水户服务的质量和水平，为用水户适时、适量、安全供水。信息化建设可以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。

[1]年立新.加速实现灌区信息化建设[J].中国农村水利水电，2001.

[2]胡和平.灌区信息化建设，2004.