浅议玛纳斯河水利信息化发展

万朝成

（新疆水利厅玛纳斯河流域管理处，新疆石河子 832000）

浅议玛纳斯河水利信息化发展

万朝成

（新疆水利厅玛纳斯河流域管理处，新疆石河子 832000）

在中央一号文件“关于加快水利改革发展的决定”的时代背景下，通过分析玛纳斯河水利信息化建设的意义、内容及目前发展状况与存在问题，浅析了今后玛纳斯河水利信息化发展的方向，以达到加快水利信息化建设发展的步伐。

玛纳斯河；信息化；发展

新疆玛纳斯河流域（以下简称玛河）位于天山北麓中段，准噶尔盆地南缘，流域总面积为26500km2。全长 324 km，多年平均径流量为 13.1亿m3，经过五十多年的水利建设，规划设计灌溉面积380万亩，实灌面积达320万亩。目前，通过玛河灌区续建配套与节水改造项目的实施，玛河骨干工程信息化建设先后实施了如下工程。

（1） 灌区防洪供水水（雨）情自动遥测系统工程。

（2） 第二总分水闸闸门自动控制系统工程。

（3） 玛河流域水资源优化配置系统工程。

（4） 9km、15km分水闸闸门联动自动控制系统工程。项目的实施, 使玛河主要控制性工程信息自动化水平得到较大提高。工程在灌区防洪抗旱及灌溉效益方面发挥了重要作用, 效益显著。

1 信息化建设概况

1.1 建立信息自动化系统的意义

水是国民经济发展的命脉，从中央下发“关于加快水利改革发展的决定”来看，党和国家始终高度重视水利工作，而水利信息化一个主要目的是以先进的设备、科学的方法、及时有效地掌握水情信息的变化，提供高效率、高水平的信息管理手段，为灌区水量的合理调配提供快速、准确的信息，提高防洪、抗旱应急决策支持，充分发挥水利工程的兴利除害效益。因此，水利信息化不仅是建立信息网络，实现信息收集、发布、查询和较低层次的信息共享与应用，而且在管理模式上有新的理念，在智能信息层次上即信息的深化加工和高层次智能应用方面实现突破，实现灌区来水水量预测、实时采集、自动分析、提供自动决策方案等一套闭式自动防洪供水调度信息系统，进一步以信息化带动水利现代化。

1.2 水利信息化建设回顾

玛河水利信息化系统从无到有，大体可分三个阶段。

第一阶段：主要采用 SW40型机械水位计配合人工观测采集水情信息，造成水情信息得不到及时反馈，导致上层决策迟缓，灌区用水保证率不高。

第二阶段：选用 450MHz频段，采用应答式，用单片机、大规模集成电路组成遥测站数传仪、中继仪和中心控制仪，以单片机为值班机。系统共建成1个中心站、4个遥测站、17个观测断面。系统最大的特点是能够自动完成平均流量的计算、打印、储存等工作，但不能显示水情实时过程，中心站收集水情信息缓慢。

第三阶段：随着科学技术的不断发展，特别是计算机的普及和现代网络信息技术的发展，建成了一套灌区防洪供水水（雨）情自动遥测系统工程、闸门自动控制系统和水资源优化配置系统。系统由信息中心站、信息分中心站和现场控制点三部分组成。中心站与分中心站采用光纤通讯，分中心站与现场控制点采用光纤与 230MHz超短波组合组网通讯。系统通过控制点采集的水情信息传输到分中心站进行计算处理后，再传输到中心站，通过水资源优化配置系统建立的模型配水比自动计算出需要调度水量的优化比例，反馈到分中心站闸门自动控制系统，完成灌溉供水水量的分配，实现了采集、分析计算、反馈操作实时控制过程，为灌区的经济发展提供了有力的保障。

2 水利信息化实施后效益评价与存在问题

2.1 效益评价

玛河水利信息化工程实施后, 使供水管理技术水平得到了较大提高。投入运行后, 系统在灌区防洪抗旱及灌溉供水效益方面发挥了重要的作用。

一是有效地改善了工程的运行状况，提高了水情信息数据的采集、分析、反馈时间，为灌区防洪抗旱决策提供了准确的依据，使调度决策相比以前提高了一倍，为灌区工农业发展提供了可靠保证。

二是改善了工作环境，减轻了工作人员的劳动强度，提高了工作效率。灌区供水实际就是水资源优化配置过程，以前由工作人员到现场实地采集、分析、计算、决策过程变成了由计算机系统自动完成，使得工作压力和劳动强度大大缓解和减轻。

三是工程设备有效使用率得到较大提高，工程安全供水保障得到改善。

四是使用新技术、新设备后降低了人为因素计量误差，增强了灌区用户对水量计算的信任度，同时提高灌溉保证率1.5个百分点。

2.2 存在问题

水利信息化系统自建成后经运行，主要存在以下问题。一是不同设备生产厂家和软件开发单位，使用的数据格式和标准不尽相同，使得各子系统相对独立工作，系统集成难度大。二是设备长期稳定可靠运行的比例还不高，防雷设施还有待改进，维护人员、运行人员技能素质还需提高。三是对于一条流域要达到中长期的水情预报和灌区农作物的需水墒情，还需要建立山区雨量站和灌区农作物需水墒情监测点，这就使得编制整个灌区信息化建设规划显得尤为重要，实现标准统一，相互兼容。

3 发展方向探讨

经过玛河水利信息化运行现状，在今后建设中应着重考虑以下内容。

（1）系统组网应优先考虑采用光纤，今后信息化发展的方向不但要传输数据还要传输图像，实现各种数据实时传输，占用的带宽非常之大，所以采用光纤组网是符合时代要求的，从而有利于系统的升级和避免重复建设。同时要最大范围地使某种产品的“专用性”降到最少，最大可能地相互兼容集成使用，还要根据用户自己的需要，满足继续二次开发，这样才能更好地解决扩充问题。

（2）遥测点应具有可靠的防雷能力，并具有通话功能供用户选用，对接收到的水情数据建立本地数据库并同时送入数据库服务器。在 Internet上发布和通过 GPRS短信互动是以后发展应该考虑的问题，实现异地信息交流。

图1 系统结构图

（3）做好玛河灌区水利信息化建设规划，采用现代管理方法和技术，通过灌区灌溉和农作物需求、墒情降雨、上游来水量和下游需水量等的信息采集和控制，实现灌区闭环的监控、管理和水资源优化配置的要求。建立5个信息管理子系统。

一是建立山区水文遥测站和山区气象雨量遥测站水情预报子系统。

二是升级完善现有的防洪供水水情自动遥测子系统。

三是升级完善玛河流域水资源优化配置子系统。

四是建立流域内各骨干分配水工程闸门联合自动控制子系统。

五是建立灌区各主要用水单位的农作物种植需水墒情情况的地理信息网络子系统，利用多种通信方式传输信息。

如根据特殊的地理位置条件，采用卫星和公共传输网（有线、GSM/GPRS等）。最终组成能覆盖玛河流域主要测点的有线/无线混合组网的通讯传输方式，形成玛河灌区防洪抗旱会商预报系统，并留有和灌区各用水单位及政府职能部门的通讯接口，传递防洪抗旱等各种数据信息（其结构如图 1）。

4 结 语

水利信息化带动了水利现代化，玛纳斯河流域水利信息化技术的发展，最终形成工作人员借助现代化手段，通过收集到的径流形成区的水文、气象信息，进行产汇流计算及实时和中长期水文预报，通过对流域内水利工程运行情况的信息收集，及时制定防洪抢险方案，为各级领导和部门的防洪抗旱决策工作提供可靠依据，通过对灌区用水信息数据的分析处理，制定优化的供用水方案，既可保证灌区水土平衡，又能充分发挥灌区最大的经济效益和社会效益，以水利信息化带动水利现代化。

TP39

B

1008-1305（2013）02-0051-03

10.3969/j.issn.1008-1305.2013.02.015

万朝成（1978年-），男，工程师。

～～简 讯～～