水利信息化技术在灌区节水灌溉工程中的应用

2021年第02期
122
中国高新科技城乡建设 | TOWN & COUNTRY CONSTRUCTION
水利信息化技术在灌区节水灌溉工程中的应用
佟保根１ 赵智磊２
（1.徐州市铜山区水务局，江苏 徐州 221116；2.徐州市防汛防旱抢险中心，江苏 徐州 221018）
摘要：
随着信息技术的飞速发展，各行各业均在持续推动与信息技术的深度融合发展。

水利信息化技术便是信息技术与水利工程有机结合的产物，在水利现代化建设中发挥着重要的作用。

在灌区节水灌溉工程中，为达到节水的目标，必须合理应用水利信息化技术，并将其技术优势充分发挥出来。

文章主要分析了水利信息化技术的作用，并以某灌区节水灌溉工程为例，探讨了水利信息化技术的应用策略，供相关研究参考。

关键词：
灌区；节水灌溉工程；水利信息化技术 文献标识码：A 中图分类号：S274文章编号：
2096-4137（2021）-02-122-03 DOI：10.13535/ki.10-1507/n.2021.02.53 Application of water conservancy information technology in water saving irrigation project
in irrigation district
TONG Baogen 1, ZHAO Zhilei 2
(1.Water Affairs Bureau of Tongshan District, Xuzhou City, Xuzhou 221116, China; 2.Flood Control and Drought Prevention Center of Xuzhou
City, Xuzhou 221018, China)
Abstract: With the rapid development of information technology, all walks of life are continuing to promote the deep integration of information technology. Water conservancy information technology is the product of the organic combination of information technology and water conservancy projects, and it plays an important role in the modernization of water conservancy. In water-saving irrigation projects in irrigation areas, in order to achieve the goal of water-saving, it is necessary to rationally apply water conservancy information technology and give full play to its technical advantages. The article mainly analyzes the role of water conservancy information technology, and takes a water-saving irrigation project in an irrigation area as an example to discuss the application strategy of water conservancy information technology for reference in related research.
Keywords: irrigation area; water-saving irrigation project; water conservancy information technology
水是人们赖以生存的资源，实现对水资源的节约及水资源的高效利用，已经成为全世界人民的共识。

灌溉工程是一项涉及到大量水资源及农业发展的民生项目，为达到节约水资源的效果，当前我国各个地区节水灌溉工程的数量不断增多。

为确保节水灌溉工程可以发挥应有效果，应结合科学、有效的技术手段，其中水利信息化技术便是一项核心技术。

但目前水利信息化技术尚不够成熟，需进一步完善，这就需要不断加深对水利信息化技术的研究。

1 水利信息化技术的作用
1.1　可以提升灌溉效率与节水效果
灌区节水灌溉工程中，通过有效应用水利信息化技术，可以将设备的作用最大程度地发挥出来，确保水资源分配能够满足实际需求，并实现工作效率的提升，有效控制溢流弃水等常见的问题。

同时，应用信息化系统，还有利于提高水位观测工作的即时性、准确性，切实符合灌区用水需求，保障收益的均衡性，提高对灌区内水资源的利用效率，达到节约用水、水资源高效利用的目标。

1.2　可以提供信息支持
现阶段，我国很多地区依然沿用传统的灌区管理模式，过于依赖于人工监控，传输数据信息时采取电话等无线设备，已经无法满足当前海量信息传输的新要求。

面对这样的现象，可以对水利信息化技术进行高效利用，建立信息化系统，实现对信息的有效传输，尤其是在面对各种自然灾害的时候，信息化管理系统具有明显的优势。

此外，水利信息化技术还有利于实现水资源的最优化配置。

1.3　有利于减少成本
灌区节水灌溉工程中，对水利信息化技术进行有效应用，建立信息化系统，通过系统控制中心，可以对不同子系统进行有效控制，对相关数据信息进行收集、整理，从而全面提升工作效率，减少人员工作量，实现对资源的最优化配置，从而有效减少灌区的运行成本。

2 水利信息化技术在灌区节水灌溉工程中的应用2.1　灌区节水灌溉工程概况
某水库灌区，灌溉面积约32万亩，有效灌溉面积约15万亩。

全灌区支渠数量高达1100余条，总长度约253.6km 。

这些水渠大多数未采取防渗衬砌措施，导致水利用系数偏低，仅为40%左右。

该水库灌区的末级渠系工程目标是建立以水价体系与管理改革、自动化设备安装、水利土建工程建设为一体的综合性工程。

因此，有必要深入研究、分析科学用水的技术措施、理论方法、实现过程以及信息化
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平台等相关问题，并要实际应用到本项目之中，以促进科学用水管理水平的提升，实现对水资源的高效利用，达到节水目标。

2.2　节水灌溉信息化系统
首先，借助水利信息化技术，建设节水灌溉信息化系统。

①实现节水灌溉。

为达到科学用水的目标，必须准确掌握灌区内的灌溉用水信息，并确保信息的准确性、有效性。

通过对水利信息化技术进行有效应用，可对灌溉用水实施信息化管理，可以为科学用水提供有效的数据支持，进而达到节水灌溉的目标。

②信息采集。

对水利信息化技术进行有效应用，建立以渠水位与建成河水位测量、雨量观测以及田间采集利用雨水观测为主要内容，以计量供水为主的数据采集系统。

③闸门与泵站的控制。

针对无人值守的自动化控制部分的重要部位、计算机远程控制部位，在闸门上设置手动闸门遥测终端，以实现对闸门的有效控制。

通过在手动闸门上设置XD-2400型一体化手动闸门遥控终端，可通过测量前后闸位，从而对瞬时流量累计流量进行准确计算。

然后可借助GPRS，将数据传输到系统进行保存、分析。

其中，主要是应用液位变送器来进行水位测量，并借助模数电路转换成水位。

需要注意的是，在对相应设备进行选择时，应注意性价比，以降低资金投入，避免给当地造成太大的经济负担，确保节水灌溉工程的经济效益。

其次，完善节水灌溉信息化系统的主要功能。

灌区节水灌溉工程建设中，可以借助水利信息化技术，来建设节水灌溉信息化系统。

一个完善的系统，通常是由两个子系统组成，即用水信息收集、用水决策支持子系统，从而实现水资源的自动化管理、快速决策，达到节水灌溉的目标。

节水灌溉信息化系统的功能主要包括：①灌区管理工作中，可实现对渠系数据、用水户信息的动态管理，根据所得数据明确灌溉方案。

经过灌溉方案、进度以及水费收取等流程来完成目标。

②用水量收集、水量运算。

将水利信息化技术应用到灌区内的各个部门，可达到计量到户、统计到人的效果，并能对水户的灌溉数据进行准确计算，并能借助网络资源，最前沿、先进的灌溉技术进行学习，同时也能对当下应用比较广泛的灌溉产品进行查询，及时掌握未来发展方向，并不断优化，进而实现灌区水资源应用的高效节约化。

③灌区渠系量水、动态配水、水费征收的自动化。

借助计算机、网络技术，对灌区内的气象、土壤、作物及其用水情况进行随时观测，并结合灌区内蓄水、输水、配水等方面的实际情况，实现自动化的灌区渠系量水、动态配水、水费征收。

④灌溉过程中，节水灌溉信息化系统应对各项信息变化进行随时观测、及时调整，从而对灌区内渠系配水结构、作物所需条件、土壤水源分布等进行合理规划、优化调整。

但是，位于野外的灌区，直接受到天气环境的影响，对设备有着较高的要求，因此应针对惊雷、雹冰、大雨等恶劣环境制定相应的应对策略。

灌区内的相关设备，不仅要简洁实用，还要具备抵抗恶劣环境的能力。

例如，对位于偏远地区的测流点，为准确采集水位方面的数据，应充分考虑环境限制因素，选择无电状态下也能使用的记录仪；一些重要闸口需要电力供应的，应确保实时流量传送，可以采取网络、VPN
、加密防病毒等技术，来
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确保系统的可靠性、安全性、开放性、易扩展性以及实时性。

2.3　水利信息化技术的应用效果
在灌区节水灌溉工程中对水利信息化技术进行有效应用，可以实现机组优化水平、装置运用效率的提升，还有利于实现水资源管理工作的完善以及水资源使用率的提高。

通过科学分配级间流量，可降低亩次灌溉用水，提高灌溉水利用系数，从而实现水资源的合理应用、节约利用。

灌区节水灌溉工程中，水利信息化技术所起到的效果主要包括：
（1）有利于完善管理工作。

在灌区节水灌溉工程中有效应用水利信息化技术，一方面，在水利信息化技术的基础上，结合计算机、网络技术，建立节水灌溉信息化系统，可对相关用水信息进行快速收集，并以此为根据，实现水资源分配的进一步完善，且可进行实时监督控制。

在此基础上，可使管理人员随时掌握水情，对水资源进行合理分配，从而实现供水能力的提高，并达到量化管理的目的，对水资源进行更高效的使用。

同时，确保计算结果的精确性以及消费的透明化，可以更好地对人们的节约用水情况进行监督，以实现节水主动性的提高，避免水事纠纷的出现。

另一方面，节水灌溉信息化系统中，通过有效应用局域网，可为灌区人员提供良好的学习平台，便于其学习最新技术，从而有利于促进其工作效率的提高，发挥人的主观能动性，推动新型灌区建设。

（2）有利于灌区的降本增效。

在灌区节水灌溉工程中有效应用水利信息化技术，可借助计算机、网络技术与监控设备，建立网络监控系统，对数据信息进行全面收集、储存与管理，还可以实现资源共享。

同时，也可以减少管理方面的成本，有利于实现灌区的降本增效。

（3）有利于提高工作效率。

灌区以往的节水灌溉，采取的是人工方式，效率低下、速度过慢，虽达到了节水灌溉的要求，但却浪费了大量的人力、物力、时间，无法满足当前的实际要求。

而在灌区节水灌溉工程中有效应用水利信息化技术，便可以从根本上解决上述问题，实现工作效率的大幅度提升。

由于水利信息化技术可以借助计算机对喷水量进行灵活把控，从而提高节水灌溉工作的效率，也有利于提高节水效果，节约了人工控制时需要使用的人力、时间。

３ 结语
综上所述，灌区节水灌溉工程中，对水利信息化技术进行有效应用，可以提升灌溉效率与节水效果，提供信息支持，有利于减少成本。

可见，水利信息化技术在灌区中有着良好
的应用前景。

但目前，水利信息化技术的实际应用过程中还面临着诸多问题，因此，应进一步加深对水利信息化技术的研究，准确把握水利信息化技术的特征，并充分考虑灌区实际情况，结合计算机、网络等先进技术，建立节水灌溉信息化系统，以节水灌溉为目标，以信息化为指导，推动灌区管理水平的提高，促进灌区的良好发展，实现对水资源的高效利用。

基金项目：江苏省水利科技项目（项目编号：2019059）。

作者简介：佟保根（1966-），男，江苏徐州人，江苏省徐
州市铜山区水务局高级工程师，研究方向：水利工程管理、防汛防旱、科技信息化。

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（责任编辑：周羿廷）。