浅谈自动化测控闸门在宁夏的推广应用

马飞

摘  要：宁夏在环境因素、经济因素与人文因素的干预下，存在用水结构不合理、水资源分配不均衡等问题，这极大地制约了区域经济的发展。该文结合宁夏引黄灌区概况，简要介绍了自动化测控闸门的推广应用历程，论述了国内主流产品的性能特征，并提出了切实可行的量测水设施建设策略，旨在提升自动化测控闸门应用水平，满足经济发展多元化需求。

关键词：宁夏引黄灌区  自动化测控闸门  量测设施建设

中图分类号：TV663   文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2019）10（c）-0254-02

宁夏国土3/4的面积属于温带干旱区人均水资源占有量仅为全国平均水平的1/3，而经济发展用水主要依赖限量分配的黄河水。在环境因素、经济因素与人文因素的干预下，存在用水结构不合理、水资源分配不均衡等问题，这极大地制约了区域经济的发展。为此，推进宁夏现代化生态灌区发展，完善量测设施建设具有重要意义。

1  宁夏引黄灌区基本概况

宁夏引黄灌区以沙坡头、青铜峡水利枢纽为控制性引水建筑，由青铜峡、沙坡头、七星渠、固海和红寺堡五大灌区组成。宁夏引黄灌区覆盖十余个县（区），其中，农场、农垦示范园区与农业种植区数量较多。据统计，共有灌溉面积828万亩，从2013年起，6年平均引水量46.19亿m3。宁夏引黄灌区现有分支输水渠道20余条，延展里程数达2253.64km，且干渠直开口近4000个。

由于宁夏引黄灌区覆盖面积广、数量多、引水量大，为优化水资源分配，充分发挥资源的经济价值与生态价值，采取“集中协调、分级管理”相结合的模式，力求满足区域经济发展多元化需求。宁夏水利调度中心负责全区大中型扬水灌区的水源调配管理与灌溉管理工作。同时，根据干渠数量及区域环境特征，分设十余个不同规模的渠道管理单位，全权负责管辖范围内主干渠与分支渠道的协调管理工作。

2  宁夏地区自动化测控闸门推广应用历程

从宏观角度来说，宁夏地区自动化测控闸门的引进与应用共经历了如下3个重要阶段。

第一阶段，宁夏引黄灌区于2003年首次在青铜峡灌区引进了澳大利亚潞碧垦公司的2套自动化测控闸门，试运行取得了良好的效果。

第二阶段，宁夏引黄灌区于2011—2017年逐步推广应用自动化测控闸门，且先后设立了试点灌区节水配套设施改造项目和农业水价综合改革示范项目。根据各中小灌区的基本概况，选择不同品牌与规格的自动化测控闸门，共计安装闸门900多套，投入超过9500万元。其中，澳大利亚闸门型式为面流式测控一体化槽闸、底流式测控一体化板闸;而国产闸门则包括测控一体化槽闸、测控一体化板闸、分体式自动化测控闸门与闸门自动化控制装置等。国产设备测流采用超声波时差法通过测流箱测流、下游标准断面量水、下游量水堰槽量水，水位测定设备有电子水尺、超声波水位计、雷达水位计、磁浮子水位计等。

相比之下，进口自动化测控系统具有主辅结构刚度强，测流灵敏度、时效性与准确性突出，且信息化、集成化与智能化水平高等优势特征。而国产自动化测控系统在自动化控制与软件开发设计中体现出特殊优势。但是国产自动化测控闸门的测流技术尚未完善，与国外技术相比仍存在一定差距。

第三阶段，宁夏引黄灌区顺应现代化生态灌区建设主流趋势，积极推广测控闸门应用。遵照“先建机制、后建工程”的基本原则，在深化农业水价综合改革、投融资体制改革，以及优化自动化测控闸门运行模式的基础上，进一步细化贺兰县与利通区水资源分配使用权登记模式，明确计量单元，以此为基准，准确测算农业水价，并报送至物价部门审批。

宁夏引黄灌区将量测设施改造作为重点建设内容。据统计，截止到2019年6月，投入资金数额高达17300万元。在利通区、贺兰县、唐徕渠第二农场渠、固海扬水和惠农渠干渠，完成干渠直开口、田间量测水设施改造1177处。其中，贺兰县和利通区的自动化量测水设施改造数量最多，分别为489套和373套，唐徕渠第二农场渠、固海扬水干渠和惠农渠分别为70套、171套和74套。

从灌区自动化量测水设施建设模式层面来看，贺兰县与利通区均采用PPP模式融资建设，而唐徕渠管理处、固海扬水管理处和惠农渠管理处则采用总承包模式开展设计施工。

现阶段，宁夏大力推进现代化生态灌区建设，继续完善贺兰县、利通区试点建设，再此基础上启动青铜峡市、平罗县试点建设。宁夏引黄灌区自动化测控闸门建设工程具有规模大、起点高等基本特征，推动了国内外量测水设施制造行业的良好发展。

澳大利亚潞碧垦公司在宁夏利通区投资建成了宁夏潞碧垦自动化灌溉设备有限公司，该公司的成立不仅预示着澳大利亚潞碧垦公司正式进驻中国市場，也预示着国内自动化测控闸门建设工程逐步趋向国际化。一方面，国内自动化测控闸门建设工程可以缩短供货周期，压缩生产成本;另一方面，这也为自主研发与规模化生产提供了必要的支撑。

3  宁夏地区自动化测控闸门推广应用现状

宁夏引黄灌区测控一体化闸门的推广应用，为分析国内外测控闸门推广应用状况提供了必要条件，具体内容如下。

第一，国内自动化测控闸门生产制造行业起步时间较晚，虽然自动化控制技术日趋成熟，但是测流技术尚未完善，极大地制约了行业发展。宁夏现代化生态灌区建设走在全国前列，通过安装自动化测控闸门提高计量与管理水平，并对主流产品生产与测流灵敏度、准确度等提出了更高的要求。2017年，在利通区就设立了国产测控闸门测流试验示范项目，只是测流结果暂未被直接作为管理和收费依据，没有大规模投入生产使用。

第二，绝大多数自动化测控闸门生产厂家未构建闸门试验平台和测流精度监测平台，导致产品性能鉴定受限，无法客观评价测控设备的标准等级。

第三，尽管澳大利亚潞碧垦公司在宁夏地区成立分支机构，但部分核心构件仍需进口，建设成本还是比较高。

4  强化量测设施建设的可行性策略

第一，明确技术要求，优化设备选型。目前，顺利进驻中国市场的澳大利亚潞碧垦公司生产的闸门已成为最具代表性的主流产品，优点集中体现在进驻时间长、应用反馈良好等方面，而缺点则是市场垄断，交易价格水涨船高，需要进一步商讨价格。

相较而言，国内产品的优点集中体现在闸门型式多样化、分体式闸门技术纯熟等方面。若原有闸门仍具有利用价值，则可加装自动化控制装置和量测装置实现分体式测控，但这对配套规格有较高的要求。国内产品的缺陷体现在：产品生产制造起步时间晚、技术信息化、集成化与智能化水平低、需要进一步改进推广。

第二，在使用自动化测控闸门时，要执行统一规划设计、统一配套安装、统一应用管理模式。依托全渠道控制理念开展设计，形成独立且完整的闭环模式，进而充分发挥软硬件的协同运作性能。

第三，推行创新建设机制。全面推进自动化测控闸门建设的目的是，依靠完善的自动化设备与软件平台提升灌溉管理水平。以往自动化测控闸门建设是一次性购买产品，而后投入使用。但这种模式的产品性能缺乏保障。对此，应创新建设机制，应用软件功能与测流数据，将购买产品变为购买服务，在一定期限内由厂家负责技术指导与设备维护管理。这样既可以让产品性能满足建设需求，又可以强化自动化测控闸门的配套建设，从而提高核心竞争力。

5  结语

综上所述，宁夏灌区以自动化测控闸门为建设现代化生态灌区的突破口，在优化资源配置、提高水资源综合利用率、农业水价综合改革和水管单位体制改革等方面取得了初步成效，值得大力推广应用。

参考文献

[1] 黄毅.闸门自动化控制的设计与应用[J].新疆水利，2017（4）：37-39.

[2] 王志强.浅析测控一体化闸门[J].内蒙古水利，2019（2）：76-80.