論文導讀:灌區(qū)管理信息系統(tǒng)是一個為灌溉水利服務的,集水雨情信息、水利工程信息、運行控制、水資源配置與調度、行政事務管理于一體的、完整的、復雜的管理信息系統(tǒng),旨在實現灌區(qū)信息的采集、處理、加工、存儲、傳輸、反饋的一體化和自動化,其本質是灌區(qū)管理的信息化。灌溉管理信息是灌區(qū)管理信息系統(tǒng)的基礎和中心內容,合理灌溉、科學用水、提高灌溉效益的一切措施均取決于準確、可靠、及時的灌溉用水管理信息。

關鍵詞:灌區(qū)管理,管理信息系統(tǒng),應用現狀

  前言:灌區(qū)管理信息系統(tǒng)是一個為灌溉水利服務的,集水雨情信息、水利工程信息、運行控制、水資源配置與調度、行政事務管理于一體的、完整的、復雜的管理信息系統(tǒng),旨在實現灌區(qū)信息的采集、處理、加工、存儲、傳輸、反饋的一體化和自動化,其本質是灌區(qū)管理的信息化。灌溉管理信息是灌區(qū)管理信息系統(tǒng)的基礎和中心內容,合理灌溉、科學用水、提高灌溉效益的一切措施均取決于準確、可靠、及時的灌溉用水管理信息。

  1 國外灌區(qū)管理信息化建設現狀 發(fā)達國家灌溉水管理日趨朝著信息化、高效化發(fā)展,這種先進的灌溉水管理流程為“信息采集→分析加工→指導實踐→信息反饋”,即主要由水信息管理中心、用水信息采集傳輸系統(tǒng)、用水數據庫、灌溉用水管理系統(tǒng)、灌溉渠系自動化監(jiān)控系統(tǒng)等組成,以實現水資源的合理配置和灌溉系統(tǒng)的優(yōu)化調度。主要表現在以下幾個方面:

  (1)灌區(qū)基礎數據的采集、整理和存儲

  西方發(fā)達國家灌區(qū)管理部門對灌區(qū)基礎數據的收集和整理比較重視,灌區(qū)渠系、閘門、水文站、用水戶等的數據一般都由計算機管理,并存儲在文件或數據庫中。論文格式。

  (2)灌溉系統(tǒng)的自動化程度

  國外滴灌、管灌等灌溉系統(tǒng)的自動化程度總的來說比較高。美國墾務局將自動控制技術應用于灌區(qū)配水調度,將配水效率由80%提高到96%。以色列的灌溉農田都采用了噴、滴灌等現代灌溉技術和自動控制技術,灌溉水平均利用率達90%。但對于渠道灌溉的灌區(qū)而言,灌溉系統(tǒng)的自動化程度都不是很高。主要原因是一般的自動化閘門造價過高,且在野外惡劣環(huán)境下的可靠性沒有得到很好的解決。

  (3)灌區(qū)灌溉管理通用軟件系統(tǒng)等的標準化和通用程度

  發(fā)達國家在灌區(qū)灌溉管理所需要的軟件的標準化和通用程度方面做的比較好,開發(fā)了一批用于灌區(qū)灌溉管理的通用軟件。國際糧農組織為了推進灌溉計劃的管理開發(fā)了灌溉計劃管理信息系統(tǒng)(SIMIS),該系統(tǒng)是一個通用的、模塊化的系統(tǒng),具有適用性好、多語言(英、法、西等)和簡單易用的特點。論文格式。

  澳大利亞農業(yè)產量研究機構(APSRU)研究開發(fā)APSIM系統(tǒng),該系統(tǒng)通過一系列互相獨立的模塊(如生物模塊、環(huán)境模塊、管理模塊等)來表現被模擬的灌溉系統(tǒng),這些模塊之間通過一個通訊框架(也稱為引擎)進行連接。

  美國佛羅里達大學針對佛羅里達州的農業(yè)特點開發(fā)了AFSIRS系統(tǒng),用戶可以使用該系統(tǒng),根據作物類型、土壤情況、灌溉系統(tǒng)、生長季節(jié)、氣候條件和管理方式等諸多變量,估計出對象區(qū)域的灌溉需水量。該系統(tǒng)收集了佛羅里達州9個氣象觀測站的長期觀測資料,比較全面的反映了佛羅里達州的氣象條件,在佛羅里達州得到了廣泛的應用。

  2.國內灌區(qū)管理信息化建設現狀我國灌區(qū)信息化建設開始于八十年代,當時稱為計算機技術在灌區(qū)中的應用。一些水利單位和科研單位開始了研究和試點,并取得了一批研究成果并在生產實踐中應用。

  山西夾馬口灌區(qū)通過建立灌區(qū)水費管理系統(tǒng),在全灌區(qū)大力推行“陽光工程”,實行配水“三公開”,即流量公開、時間公開、水價公開。該系統(tǒng)設有水費查詢子系統(tǒng),用水農戶隨時都可通過觸摸屏或電話查詢自己或他人的用水及交費情況,加大了群眾監(jiān)督力度。據統(tǒng)計,全灌區(qū)水費回收率持續(xù)五年達100%。論文格式。農民畝次用水量由72方左右減少到65方左右,畝次成本平均下降1~2元。全灌區(qū)農民年減少水費支出60余萬元。

  黑龍江省水利廳用了兩年的時間,建立了覆蓋全省322處大中型灌區(qū)的"黑龍江省灌區(qū)信息管理系統(tǒng)",實現了遠程數據管理,對提高行業(yè)管理水平和效率作用很大,效果很好。

  江蘇渠南灌區(qū)在灌區(qū)改造的同時,進行了灌區(qū)自動化、信息化建設試點,由灌區(qū)自動化綜合數據采集DCS、數據庫、地理信息系統(tǒng)GIS、網絡與通訊、計算機及控制等技術組成了一個高可靠性的科學管理系統(tǒng)。

  甘肅景泰川灌區(qū)充分利用先進的技術,采用了分層、分布、分散的集保護、測量、控制于一體的泵站綜合自動化裝置,建成并開通了景電管理局國際互聯(lián)網站。并在景電一、二期工程40個支渠口、97個獨斗口及二期總干三支渠34個斗渠口安裝了自動記錄儀和水位變送器,配水計量實現了規(guī)范化、科學化。

  河北省石津灌區(qū)管理局與石家莊水電設計院和合肥智能機械研究所合作,成功開發(fā)了《石津灌區(qū)管理專家系統(tǒng)》,該系統(tǒng)計算中運用了基因算法,實現了灌區(qū)灌溉方案的優(yōu)化,而且能優(yōu)化灌溉面積和解決各干渠灌溉區(qū)域的水量配置。

  總之,經過多年的發(fā)展,水利信息化已具備了一定的基礎,進入了全方位、多層次推進的新階段。

  3.我國灌區(qū)信息化管理存在的問題受到管理體制、經費投入等方面的制約,灌區(qū)灌溉信息化管理水平仍比較低下,存在以下幾方面問題

 。1)灌區(qū)信息采集點少、手段落后

  有關調查資料顯示,大型灌區(qū)平均0.37萬hm2有一個水位、流量觀測點,單位測點控制渠道長度94km。僅靠如此稀少的觀測設施,根本無法對用水戶的用水量進行實時監(jiān)控。其他的觀測項目如水質、土壤墑情和地下水、作物長勢等更少。同時,觀測手段也相對落后,現在灌區(qū)大部分仍是采用簡單的、經驗的方法進行觀測,測量精度較低。

  (2)灌區(qū)信息傳輸手段比較單一、落后

  目前大多數灌區(qū)的信息傳輸手段限于傳輸模擬信號的電話線,監(jiān)測的水情、墑情和作物長勢等信息只能人工通過電話或整編后的紙媒介進行傳輸,時效性差,難以滿足實時調水的需求。

 。3)灌區(qū)管理人員信息化意識和技術水平亟需提高

  部分灌區(qū)也嘗試進行信息化方面的建設,但由于灌區(qū)管理人員信息化技術水平差,使得建成的信息系統(tǒng)使用難、管理維護更難,無法充分發(fā)揮已建系統(tǒng)的作用,不僅沒有減輕反而加重了灌區(qū)工作人員的負擔。

 。4)重硬件、輕軟件 

  在具體工作中還有只重視硬件投入,不重視軟件開發(fā)的傾向。這不但使得硬件不能充分發(fā)揮效力,系統(tǒng)的操作維護困難,而且資料的整理分析等后續(xù)工作還需要手工操作,沒有真正減輕工作量。

 。5)灌區(qū)信息化建設沒有一個統(tǒng)一的規(guī)劃,信息的共享性差

  由于灌區(qū)信息化建設長期以來沒有一個統(tǒng)一的規(guī)劃和標準,各灌區(qū)自己搞自己的,各自為政、各自封閉,使得灌區(qū)之間的信息難以共享,也難以與其他相關系統(tǒng)實現聯(lián)網,共享信息。同時,各灌區(qū)重復開發(fā)、重復建設現象嚴重,造成很大的浪費。

 。6)我國灌區(qū)信息化的產品處于試驗研究階段,沒有真正形成產品

  多年來,我國在灌區(qū)信息化研究方面已做了不少工作,但一直處于研究試驗階段,沒有真正形成產品。

 。7)灌區(qū)信息化系統(tǒng)的綜合集成能力差

  灌區(qū)信息化系統(tǒng)在設計和建設時,雨量采集、灌溉需水分析、水資源監(jiān)控、供水調控、水費收繳、內部管理、決策咨詢等系統(tǒng)各自獨立,無法滿足灌區(qū)日常管理工作的要求。其結果使得硬件資源利用率低,維護費用增加,投入高。而目前水價較低,灌區(qū)管理單位經濟實力弱,實行自動化往往得不償失。

參考文獻:[1] 許航.關于我國水利信息化建設現狀及發(fā)展趨勢的思考.內蒙古科技與經濟,2008.7

[2] 劉志強.淺談水利信息在建設和諧水中的作用.湖南水利水電,2006,(5)

[3] 胡和平 田富強.灌區(qū)信息化建設.中國節(jié)水灌溉網,2003-8-27