灌区节水灌溉工程中水利信息化技术的应用探究

袁艳阳

河南省白龟山水库管理局 河南省 467000

灌区节水灌溉工程中水利信息化技术的应用探究

袁艳阳

河南省白龟山水库管理局 河南省 467000

信息化是我国产业优化升级的关键环节。水利信息化反映的是对现代信息技术的良好利用，通过对水利信息的技术采集、传输、处理以大幅提高水利工程效能的过程。灌区节水灌溉工程若能合理利用水利信息化技术，将对水资源的合理利用、防汛减灾、环境监测与保护等发挥巨大的作用。本文将列举灌区节水灌溉工程中水利信息化技术的作用，探究水利信息化系统的应用与建设，并分析未来的应用发展方向，以期待对节水灌溉工程的信息化建设有所帮助。

灌区；节水；灌溉；水利信息化

1 引言

当下，世界水资源日益短缺，但受水资源直接影响的粮食供应却难达需求，众所周知，如何平衡两者间的矛盾，灌区节水灌溉是重点。许多农业发达国家不仅广泛推动节水灌溉，更是采用了许多成熟的水利信息化技术，如滴灌技术、管道输水灌溉技术、渠道防渗技术等。因此，水利信息化技术的应用对节水灌溉而言是重中之重。今天我们早已走出了“看天耕种”的过往，如何让领先的信息化技术服务于科学灌溉，值得我们关注探究。

2 节水灌溉工程中水利信息化技术的重要作用

2.1 实时精准的数据保障灌溉行为的正确有效

不同灌区有不同的农业特点，部分灌区面积大、分散，部分灌区气候特点显著。此外，不同灌区种植的农作物也不尽相同，灌溉需求大不相同，即使是同一种农作物，所处地区不同，灌溉要求也有很大差异。如果仅靠传统主观判断，往往无法保证灌溉的有效性，加之传统的信息传递方式往往存在滞后性，若遭遇大型灾害，决策执行不及时会有严重的后果。因此水利信息化能够确保精准数据的实时传递以及分析决策的正确有效。

2.2 有效利用灌区水资源

水利信息化系统一方面可以准确记录灌区的各项基本数据，如渠道情况、农作物分布等，另一方面又能对土壤、气象进行实时监测，并通过科学的数据计算调度水资源，执行科学的灌溉方式，真正实现动态、高效、科学的利用灌区水资源。

2.3 大幅缩减灌区日常的运营费用

水利信息化系统有效应用后，在控制中心就能完成数据采集、信息传递、子系统操控等工作，一定程度上替代了原有的人力机械操作和低效工作，也减少了不必要的人员开支和日常的运营费用。

2.4 改变人员工作重心，提高运行单位的反应速度，提升效率与技术水平

水利信息化技术的应用将打破灌区工作人员原有的工作壁垒，将工作人员的重心转移到信息的解读、分析以及灌溉工作的规划上，不仅提高了人力资源利用率，也必将改善团队的专业技术水平。

3 节水灌溉信息化系统建设

3.1 节水灌溉信息化系统实现的主要功能

简单来说，灌区节水灌溉工程的信息化系统应该包括两个主要的功能：一是数据信息的搜集和动态管理功能，二是管理调度功能，具体如下图1所示。

3.2 该功能背后的系统建设

要实现上述功能，需要搭建完善的节水灌溉水利信息化系统，具体分为以下几部分建设工作：

（1）数据采集与监测系统。该系统运用先进的图像采集、数字视频等技术全程收集灌区渠道、农田、气象等情况，并通过现代的传输技术实时传输精准信息。此外，监测系统全方位监控各点的日常运作和突发情况。

（2）水资源调度系统。该系统一方面通过灌区的水资源数据分析，如作物特点、用水规律、灌区水量等，建立数学模型，计算得出建议的灌溉量，得出最佳的调度决策。另一方面可通过水流监测，结合用时统计、输送传感，实时计算灌溉量，精确控制水资源的输出，最大化地节约灌区水资源。

（3）管理控制系统。除去水资源的调度决策，管理控制系统要确保整个信息化灌溉系统的良好运行。既用于对系统中的各项工程设备设施进行操作控制，也用于对灌区灾害和险情的提前预报，确保整个水利信息系统的有序运转。

（4）系统数据库及通信网络等基础信息平台搭建。上述所有的系统功能的实现及系统建设工作都必须建立在基础信息平台的搭建基础上。完善的系统数据库确保信息提取传输，冗余技术在特殊情况下进行备份切换。通信网络连通各个运作节点，快速传输、共享灌区各项数据。

此外，除上述主要的系统搭建外，还要根据灌区的实际情况和运作特点，考虑诸多实际问题，比如“不同级别的管理中心如何配备服务器”，“部分能源受限区域考虑断电情况下的仪表设施工作”，“重要数据的加密防毒”，“系统设备的耐久备份”等等问题。

图1

3.3 节水灌溉水利信息化技术的长远方向

未来，各灌区应主动结合相关科研院所的力量，汲取国外的领先经验，邀请专家长期指导，推动灌区节水灌溉工程的水利信息化技术长远发展。首先是一体化技术的运用，即设备设施与信息技术的一体化控制，如“全渠道控制系统”、“水肥气药一体化滴灌”等；其次是远程操作的实现，意味着远程手机客户端能够实时反馈和全面操作，令工作效率达到空前高度；最后，从节水灌溉的信息化到数字化，最终应该发展到智能化，智能系统自动完成一系列的灌溉操作，真正实现质的飞跃。

4 结束语

就目前的现状而言，灌区水利信息化技术虽然已被越来越多的地区关注和重视，但仍然才刚刚起步，未来的道路长远艰难。我们应该结合国情，充分考虑当地的实际情况和经济技术水平，制定属于灌区的信息化发展方向，完善建设体制，研究落地可行的水利信息化技术，才能真正让科技造福农业，实现节水灌溉工程的现代化发展与持续进步。

[1]黄治训.探究灌区节水灌溉工程中应用水利信息化技术的途径[J].大科技,2016(30):160～161.

[2]武建,金帮琳,张小青等.水利信息化技术在灌区节水灌溉工程中的应用分析[J].水利规划与设计,2015(1):63～64,75.