论灌区节水灌溉工程水利信息化技术应用

发表时间:2021/4/30   来源:《城镇建设》2021年第4卷3期   作者:李亚彬
[导读] 灌溉工程与水资源的合理利用和农业发展有着密切的关系,
        李亚彬
        四川二滩国际工程咨询有限责任公司    四川  611130
        摘要:灌溉工程与水资源的合理利用和农业发展有着密切的关系,其管理主要涉及工程质量监督和运行维护管理。目前,灌溉工程的信息化管理逐步加强,进而构建完善的运行机制和管理体系,以促进传统管理模式的转变,提高管理质量和效果,使灌区节水的实际情况符合预期效果,促进水资源的综合利用效果,避免水资源浪费,降低管理的成本。
        关键词:节水灌溉;水利技术;信息化;
        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。
        一、节水灌溉工程中水利信息化技术的重要作用
        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。 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.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。
        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。
        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。
        二、灌区节水灌溉工程水利信息化技术应用
        1.节水灌溉信息化系统建设。其信息化系统一般包括以下三方面的作用:对数据信息进行全面的收集、以及相应的动态管理功能、管理调度功能,根据图1可以看出。
        
        图1节水灌溉信息化系统功能
        为了使上述的作用得到充分的体现,相关人员就应该制定一套完整的信息化系统,通常有以下几方面的内容。(1)数据采集和监测系统。这一系统运用图像采集、数字视频等方面的技术,分析灌区渠道、气候以及农田等现状,同时还要运用相应的技术,对数据信息实施有效的传输。此外,监测系统还能够对日常的运作情况以及突发现象进行全面的监控,以便能够及时发现存在的问题,进而针对问题采取有效的措施加以解决,使监测系统能够发挥出有效的作用。(2)水资源调度系统。该系统一般对相应的数据进行全面的分析,如:灌区的用水量、作物的生长情况等,通过构建数学模型,进而对灌溉量进行有效的计算,从而能够更好地进行决策。再者,对水流进行监测,按照用时统计与输送传感,要对灌溉量实施准确地计算,并且还要对水资源的输出情况实施有效地把控,使节约用水得到有效的落实。(3)管理控制系统。对水资源进行调度决策、以及实时的把控,就应该确保灌溉系统的稳定运行,进而使相应的设备得到稳定的运行,同时对灌区险情进行及时地把控,以便使信息系统能够有效地运行。(4)系统数据库与通信网络。要想使系统功能能够发挥出有效的价值,就要有效建立起基础信息平台。一般而言,对于系统数据库而言,可以确保数据信息的有效传输。除此之外,冗余技术还可以在特殊情况下进行数据的备份,确保数据信息的安全性。另外,通信网络还可以发挥其有效的作用,对灌区中的所有数据进行共享与传输。
        2.拓宽工作覆盖面。在经济水平方面,各个地区都存在一定的差异,并且一些地区的经济水平还非常落后。这就会对信息化技术的有效应用产生一定的影响,对于水利信息化技术而言,在当今社会一般运用在绿化设备中,并且这一技术也只能在经济发达的地区使用,因此,相关的工作人员要及时对基础设施进行有效的建设,进而使信息化的范围更加广泛,同时能够使更多的地区享受到这一技术的积极作用。
        3.优化管理方式,构建问题反馈机制。在进行方案的设计时,一定要借鉴用水单位的一些建议,防止由于管理工作的不到位而影响人们的正常工作。除此之外,还要对地理环境进行全面的把控,在实际的工作中,许多地区存在水土流失的情况,所以如何对其进行有效的处理是一项主要的任务。再者,还要对相应的实施方案进行全面的优化,进而确保其能够有效服务于水利建设,使相应的工程得到顺利地运行,进而促进整体工程质量得到较大的提升。
        三、节水灌溉信息化系统的建设
        1.系统功能。节水灌溉系统的主要功能应该从2个方面划分。一方面是数据信息的采集和动态管理。此方面功能的应用,可以实现系统对灌区的全面监控,实现各类型信息数据的采集及有效应用。在对该项系统功能进行建设时,应将建设内容划分为3个方面。其一,渠道水情信息收集和传输功能;其二田地信息收集与管理功能;其三气象信息收集与传输功能。系统的另一方面功能建设则应围绕管理和调度功能而开展。对于灌区而言,灌溉工作的管理和调度质量将会直接影响灌溉工作质量,更会让其节能性受到深刻影响。所以,系统应建设的管理和调度功能应包括水资源管理和调度功能、综合管理控制功能以及系统的数据统计和分析功能。
        2.系统建设。灌区节水灌溉信息化系统的建设工作,必须基于其具体功能而开展。系统模块设计人员应该合理划分各子系统的功能与作用,保证信息化系统内部各部分可以实现资源共享,但其工作范围以及权责互不干扰。为此,以某灌区的节水灌溉信息化系统为例,对该系统的建设要点进行论述。为建设实用性强,管理效率高的信息化系统,该工程工作人员基于系统功能要求实现了系统的分块建设工作。以突出系统的数据采集、资源调度、管理控制和数据共享为根本目的,开展了系统建设工作。比如,在建立数据采集与监测系统时,相关工作人员借助于先进的技术,实现了对灌区内各节水灌溉影响因素的监控。以图像和数字视频技术为基础,开展灌区渠道信息、农田信息以及气象信息的全面新采集,并逐步扩大技术应用的范围以及深度,实现动态化监控。如此一来,灌区节水灌溉信息化系统可以实现灌区内的全方位监控。为了实现水资源的优化配置,提高调度质量。在系统建设中,该灌区的工作人员先对灌区和作物信息进行了全面采集。并根据农作物的生长热点以及用水规律,计算出最为合理地灌溉量。然后,利用信息技术,实现水流监测,并进一步核实灌溉水量计算的合理性。然后通过信息技术,实现灌溉水量的精准输出,实现水资源的更合理配置。此外,在该灌区的信息化系统建设中,工作人员还通过搭建信息平台的方式,完成了系统信息库建设和控制系统建设。通过搭建信息数据平台,让信息化系统可以实现资源的实时传输与合理应用,让系统的管理和控制决策有效性都得到了增强。
        总之,对于灌区而言,实施节水灌溉是必然的趋势,然而,通过把信息化技术有效的使用在灌溉工程中,这一方法是节水灌溉的基础。因此,工作人员要对信息化技术进行全面的掌握,以便能够全面了解其特点和相应的作用,进而为建立有效的信息化系统奠定一定的基础,使工作效率得到极大的提升,并且进一步提升水利工程的整体质量,使工作更具科学性与合理性。
        参考文献:
        [1]赵志刚.灌区节水灌溉工程水利信息化技术应用.2020.
       
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