人民渠一處灌區(qū)水利信息化應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)

王世容

(四川省都江堰人民渠第一管理處，成都，611930)

1 人民渠一處灌區(qū)水利信息化應(yīng)用系統(tǒng)的地位和作用

人民渠一處灌區(qū)水利信息化的建設(shè)是一個(gè)系統(tǒng)工程，需要有計(jì)劃有步驟地開展，其應(yīng)用系統(tǒng)建立在數(shù)據(jù)獲取層和基礎(chǔ)信息平臺(tái)之上(圖1)。

在水利信息化系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)是核心，如果缺乏原始數(shù)據(jù)，系統(tǒng)將無法建立。而應(yīng)用系統(tǒng)是給用戶提供的操作界面，也是業(yè)務(wù)流程實(shí)現(xiàn)的載體，它處于灌區(qū)信息系統(tǒng)的最上層，必須借助于應(yīng)用程序，各項(xiàng)功能才能得以實(shí)現(xiàn)。

應(yīng)用系統(tǒng)的主要作用如下:(1)用圖形化界面展示灌區(qū)的基礎(chǔ)信息，并提供操作接口;(2)實(shí)現(xiàn)灌區(qū)閘群自動(dòng)化控制、節(jié)水灌溉等的業(yè)務(wù)流程;(3)為先進(jìn)的水利信息化建設(shè)提供實(shí)現(xiàn)的途徑。

圖1 灌區(qū)信息化分層結(jié)構(gòu)

2 應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)的基礎(chǔ)條件

因?yàn)閼?yīng)用系統(tǒng)是灌區(qū)信息化的最高層，因而建立應(yīng)用系統(tǒng)的前提是建立數(shù)據(jù)獲取層和基礎(chǔ)信息平臺(tái)。從下到上，建立應(yīng)用程序的前提包括以下三方面。

2.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)獲取與閘群自動(dòng)控制

在這一個(gè)層次，主要是建立灌區(qū)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的硬件采集系統(tǒng)與閘群自動(dòng)控制系統(tǒng)。通過利用智能終端設(shè)備完成水情、工情、墑情、旱情、災(zāi)情、水文地質(zhì)、土地、種植、氣象等信息采集和本地存儲(chǔ)，為灌區(qū)的水資源合理配置、監(jiān)控調(diào)度提供準(zhǔn)確及時(shí)、可靠的基礎(chǔ)信息服務(wù)。按照2008年的《都江堰灌區(qū)人民渠第一管理處水利信息化建設(shè)規(guī)劃》，在人民渠灌區(qū)開展了水、雨、氣象、墑、閘門、水質(zhì)信息點(diǎn)的建設(shè)，完成重要的水情點(diǎn)60個(gè)、雨情點(diǎn)4個(gè)、氣象點(diǎn)3個(gè)、墑情點(diǎn)1個(gè)、水質(zhì)點(diǎn)4個(gè)、自動(dòng)控制閘門54處(123孔閘門視頻)的建設(shè)。

在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)傳輸方面，為了提高信息傳輸?shù)馁|(zhì)量和速度，充分利用了現(xiàn)有的公共通信基礎(chǔ)設(shè)施，建設(shè)人民渠一處水利信息傳輸網(wǎng)，以滿足灌區(qū)的各類信息遙測(cè)和數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)男枨蟆＝鼛啄觊_展了從處機(jī)關(guān)至管理站以及管理站至養(yǎng)護(hù)段之間的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心、數(shù)據(jù)分中心及主要養(yǎng)護(hù)站等之間的互連;在各管理站建立局域網(wǎng)，并根據(jù)自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的需要進(jìn)行養(yǎng)護(hù)段與信息采集點(diǎn)之間網(wǎng)絡(luò)的建設(shè);并根據(jù)信息量的提高逐步提高網(wǎng)絡(luò)帶寬，逐步實(shí)現(xiàn)覆蓋人民渠一處水利數(shù)據(jù)中心、分中心、養(yǎng)護(hù)段和信息采集點(diǎn)的傳輸網(wǎng)絡(luò)。

2.2 基礎(chǔ)信息平臺(tái)

如果只有原始數(shù)據(jù)，還不足以完成灌區(qū)信息化的各項(xiàng)功能，還需要對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行信息提取和挖掘，建立數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是必不可少的[1]。當(dāng)前3S技術(shù)在水利信息化建設(shè)中扮演著重要的角色，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)除了屬性數(shù)據(jù)的建立，還包括空間數(shù)據(jù)的建立。在數(shù)據(jù)信息提取的基礎(chǔ)上，還需要建立業(yè)務(wù)模型，將人民渠一處灌區(qū)水利信息化的各項(xiàng)功能實(shí)施流程轉(zhuǎn)化為可以用計(jì)算機(jī)語言表達(dá)的模型。人民渠一處灌區(qū)水利信息化的建立可以為節(jié)水灌溉提供決策支持，而這些決策需要建立在科學(xué)的理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)上，這些都是應(yīng)用程序建立的前提。

根據(jù)人民渠一處2008年的規(guī)劃，基礎(chǔ)信息平臺(tái)主要體現(xiàn)在人民渠一處水利數(shù)據(jù)中心的建設(shè)，包括建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)機(jī)房、計(jì)算機(jī)硬件、軟件等基礎(chǔ)設(shè)施，遵照相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范整合信息資源，逐步建成人民渠一處水文水資源基本數(shù)據(jù)庫、水利工程基本信息庫、水利基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)庫、水利技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫和水利行政管理基本信息庫等五個(gè)全局性的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫。并通過水利元數(shù)據(jù)系統(tǒng)和水利信息目錄體系以及數(shù)據(jù)安全體系提供信息交換、共享與應(yīng)用服務(wù)，滿足各專業(yè)日常業(yè)務(wù)的基本數(shù)據(jù)需要，并提供相應(yīng)的延伸服務(wù)。

具體為在人民渠一處建立數(shù)據(jù)中心，在渠首站、彭州站、什邡站、孝泉站、永興站、新繁站和青白江站等七個(gè)站建立數(shù)據(jù)分中心;在數(shù)據(jù)中心建立數(shù)據(jù)庫和GIS等專業(yè)支撐平臺(tái)及其安全體系，在數(shù)據(jù)分中心建立數(shù)據(jù)庫和GIS專業(yè)支撐子平臺(tái)。

3 應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)的步驟

3.1 需求分析

灌區(qū)節(jié)水改造和改革工作經(jīng)過多年的努力，已取得成效。為了讓灌區(qū)在節(jié)水灌溉和優(yōu)化調(diào)度上發(fā)揮更大的作用，爭取更大的效益，灌區(qū)信息化有如下需求:(1)工程運(yùn)行監(jiān)視;(2)防汛抗旱;(3)水資源配置調(diào)度;(4)水環(huán)境監(jiān)測(cè);(5)農(nóng)作物生長信息采集;(6)行政事務(wù)管理;(7)信息交流。

3.2 功能描述

根據(jù)灌區(qū)節(jié)水灌溉的需求，應(yīng)用程序需要建設(shè)以下主要功能。

3.2.1 數(shù)據(jù)管理。數(shù)據(jù)庫生成、數(shù)據(jù)錄入、數(shù)據(jù)增刪改、備份等管理。

3.2.2 數(shù)據(jù)傳輸。無論是同構(gòu)還是異構(gòu)環(huán)境，均可實(shí)現(xiàn)灌區(qū)內(nèi)部以及灌區(qū)與上級(jí)部門間的數(shù)據(jù)傳輸。

3.2.3 信息查詢。提供基于GIS的組合條件查詢、統(tǒng)計(jì)和報(bào)表輸出。

3.2.4 實(shí)時(shí)監(jiān)控。對(duì)監(jiān)測(cè)對(duì)象的數(shù)字、圖像或視頻的實(shí)時(shí)監(jiān)視，以及對(duì)閘門、測(cè)站等的遠(yuǎn)程遙控。

3.2.5 用水計(jì)劃及管理。根據(jù)作物分布、渠系工程及水資源等信息制定年月季用水計(jì)劃，并對(duì)農(nóng)業(yè)、工業(yè)、生活用水戶進(jìn)行水費(fèi)等管理。

3.2.6 水資源配置和優(yōu)化調(diào)度。根據(jù)來水、需水信息制定水資源優(yōu)化配置方案，并能按照實(shí)時(shí)情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整。

3.2.7 運(yùn)行仿真。通過灌區(qū)地形、地貌、地物的三維建模以及水資源調(diào)配實(shí)況動(dòng)態(tài)模擬出整個(gè)灌區(qū)水資源及建筑物的運(yùn)行狀態(tài)，為灌區(qū)管理決策提供現(xiàn)實(shí)虛擬。

3.2.8 決策支持。通過數(shù)據(jù)庫、方法庫、知識(shí)庫以及適合灌區(qū)的決策模型，運(yùn)用數(shù)據(jù)倉庫和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，產(chǎn)生灌區(qū)水資源管理的決策支持。

3.2.9 行政辦公。通過構(gòu)建Intranet實(shí)現(xiàn)行政辦公中公文傳遞、通知公告、檔案管理、郵件收發(fā)、視頻會(huì)議會(huì)商、事務(wù)處理等功能，以提高行政效率。

3.2.10 公眾服務(wù)。通過WEB網(wǎng)絡(luò)向公眾提供灌區(qū)建設(shè)、管理、服務(wù)等方面信息，接受公眾監(jiān)督與意見，促進(jìn)灌區(qū)管理水平的提高。

3.3 技術(shù)路線

3.3.1 3S技術(shù)

在灌區(qū)信息化建設(shè)中，地理信息系統(tǒng)(Geographica lInformation System，GIS)、全球定位系統(tǒng)(Global Position System，GPS)和遙感系統(tǒng)(Remote Sense，RS)，即3S技術(shù)將得到大量的開發(fā)和應(yīng)用[2]。

GIS是以地理空間數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，以地理模型分析方法為手段，具有采集、管理、分析、輸出多種地理空間信息的能力，適時(shí)提供多種空間的、動(dòng)態(tài)的地理信息，為地理研究和地理決策服務(wù)的計(jì)算機(jī)技術(shù)系統(tǒng)。

GPS是基于空間衛(wèi)星的無線電導(dǎo)航定位系統(tǒng)，為用戶提供精密的三維坐標(biāo)、導(dǎo)航與時(shí)間信息，具有定位精度高、觀測(cè)時(shí)間短、測(cè)站間無需通視、操作簡便、全天候作業(yè)等特點(diǎn)。

遙感是指通過某種傳感器裝置，在不與被研究對(duì)象直接接觸的情況下，獲取其特征信息，并對(duì)這些信息進(jìn)行提取、加工、表達(dá)和應(yīng)用的一門科學(xué)技術(shù)。

基于3S技術(shù)的灌區(qū)信息化建設(shè)，正是利用地理信息系統(tǒng)的空間數(shù)據(jù)處理和分析功能、全球定位系統(tǒng)的瞬時(shí)快速定位功能和遙感的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集功能而建立起來的。首先，利用遙感和全球定位系統(tǒng)獲取水源、氣象、土壤、作物和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等動(dòng)態(tài)信息，并直接以柵格格式存入空間數(shù)據(jù)庫，為地理信息系統(tǒng)提供大量的定量觀測(cè)數(shù)據(jù)，成為地理信息系統(tǒng)重要的數(shù)據(jù)源和強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)更新手段。然后，利用地理信息系統(tǒng)和其它軟件對(duì)這些遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行管理。遙感、全球定位系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)的結(jié)合，使地理信息系統(tǒng)具有大量實(shí)時(shí)的空間和屬性數(shù)據(jù)源，能保證遙感圖像得到快速有效的解譯和分析，可為灌區(qū)信息化建設(shè)、管理和灌溉用水決策系統(tǒng)提供各種咨詢服務(wù)[3]。

3.3.2 地理空間數(shù)據(jù)庫技術(shù)

在灌區(qū)水利信息化系統(tǒng)中，水資源決策支持系統(tǒng)、灌溉過程仿真系統(tǒng)、防汛調(diào)度仿真系統(tǒng)、GIS查詢系統(tǒng)等，需要應(yīng)用灌區(qū)各類基礎(chǔ)和專題電子地圖來完成。所以在灌區(qū)綜合數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)時(shí)，就需要采取地理空間數(shù)據(jù)庫技術(shù)，將灌區(qū)水情數(shù)據(jù)、工情信息與地理空間點(diǎn)、線、面相結(jié)合，通過該技術(shù)，就可建立一個(gè)完整的多層次的灌區(qū)空間數(shù)據(jù)庫[4]。

地理空間數(shù)據(jù)庫技術(shù)是利用GIS提供的數(shù)據(jù)的地理屬性，并將這些數(shù)據(jù)疊加在地圖上，在地圖與數(shù)據(jù)庫之間建立連接關(guān)系，就可以實(shí)現(xiàn)地圖與數(shù)據(jù)之間的雙向查詢。由于GIS中管理的數(shù)據(jù)量巨大，將空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)完全分開存放，并以屬性表與空間文件一一對(duì)應(yīng)的方法和根據(jù)表的關(guān)鍵字和文件中的空間對(duì)象的標(biāo)識(shí)，來定位空間對(duì)象的屬性信息，已不能滿足當(dāng)前數(shù)據(jù)管理的需要。為滿足GIS對(duì)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理和運(yùn)行速度這兩方面的要求，將空間與基本信息數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)統(tǒng)一存放在中間數(shù)據(jù)平臺(tái)中進(jìn)行管理，實(shí)現(xiàn)了地理空間數(shù)據(jù)庫。由此可見，GIS給信息系統(tǒng)帶來的是將數(shù)據(jù)庫中的信息進(jìn)行直觀的可視分析，發(fā)掘隱藏在文本數(shù)據(jù)中的有用信息，為用戶提供一種嶄新的決策支持方式[5]。

3.3.3 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

虛擬現(xiàn)實(shí)(Virtual Reality，簡稱VR)是一種可以創(chuàng)建和體驗(yàn)虛擬世界的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，它是借助計(jì)算機(jī)技術(shù)及最新研制的傳感裝置所創(chuàng)建的一種嶄新的模擬環(huán)境，正被廣泛地應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。使用這一技術(shù)實(shí)現(xiàn)的灌區(qū)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，為灌區(qū)建設(shè)的決策提供形象可靠的依據(jù);利用三維建模與仿真，可建立灌區(qū)渠道、閘門、水泵等隨水工建筑物的三維實(shí)體模型以及對(duì)水利模型的模擬，豐富了灌區(qū)科學(xué)的管理手段。

3.4 設(shè)計(jì)方案

灌區(qū)水利信息化應(yīng)用系統(tǒng)可分為3個(gè)層次:信息管理系統(tǒng)(IMS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)和決策支持系統(tǒng)(DSS)。這三個(gè)層次既相互交叉融合，又各有側(cè)重，構(gòu)成完整的灌區(qū)信息系統(tǒng)。

信息管理系統(tǒng)主要存儲(chǔ)日常辦公事務(wù)基本信息和GIS系統(tǒng)中各種工程的屬性數(shù)據(jù);地理信息系統(tǒng)主要是以空間信息處理和分析為主，同時(shí)通過它可以非常直觀地從地圖上觀察各種工程的基本信息及其當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)，從而對(duì)它們實(shí)施管理;決策支持系統(tǒng)則根據(jù)作物信息、土壤信息、水源信息、氣象信息、各級(jí)各類工程實(shí)際運(yùn)行狀況等信息，再利用配水優(yōu)化模型進(jìn)行灌區(qū)優(yōu)化分配和調(diào)度，從而實(shí)現(xiàn)科學(xué)、合理地配制水資源，大大提高灌區(qū)管理水平。

3.5 任務(wù)分解

根據(jù)需求及設(shè)計(jì)方案，需要完成的主要任務(wù)如下:

3.5.1 信息管理系統(tǒng)IMS

信息管理系統(tǒng)主要能夠?qū)鄥^(qū)的基本情況、工程情況、用水情況及行政管理情況等數(shù)據(jù)，進(jìn)行錄入、維護(hù)、統(tǒng)計(jì)、查詢、生成報(bào)表、打印、數(shù)據(jù)備份等操作。

3.5.1.1 灌區(qū)基本情況。包括自然概況、土地利用情況、水資源情況和工程管理現(xiàn)狀等。

在自然概況中，人民渠灌區(qū)內(nèi)生產(chǎn)總值、農(nóng)業(yè)總產(chǎn)量、糧食總產(chǎn)量、年平均氣溫、年最高氣溫、年最低氣溫、年平均雨量以及年平均蒸發(fā)量等指標(biāo)，用曲線或圖形表示不同年度間的變化情況。

土地利用情況，用餅狀圖表示設(shè)計(jì)灌溉面積和有效灌溉面積與總耕地面積的比例關(guān)系;田間節(jié)水灌溉工程措施包括渠道防滲、噴灌、微灌、低壓管灌以及其它灌溉方法等，用餅狀圖反映其比例關(guān)系。

水資源情況，對(duì)年用水量、年平均灌水次數(shù)等用曲線表示不同年間的變化情況。

3.5.1.2 行政管理情況。主要反映灌區(qū)管理機(jī)構(gòu)、職能、人事以及對(duì)辦公事務(wù)等實(shí)行管理。

3.5.1.3 工程管理情況。包括灌溉渠道系統(tǒng)、排水溝系統(tǒng)、骨干建筑物、灌區(qū)道路等的管理情況。

渠道和溝道系統(tǒng)能根據(jù)名稱、渠(溝)道長度、設(shè)計(jì)流量、控制而積等進(jìn)行模糊、詳細(xì)和組合查詢;骨干建筑物能根據(jù)建設(shè)日期、所在河(渠)、所在縣(區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn))、設(shè)計(jì)流量和控制灌排面積等進(jìn)行模糊、詳細(xì)和組合查詢。

3.5.1.4 用水管理。記錄灌區(qū)用水情況、用水過程，與自動(dòng)控制系統(tǒng)結(jié)合實(shí)時(shí)檢測(cè)每處工程的流量、水位，并能進(jìn)行月、年開閘次數(shù)、平均流量和工程總引水量等的統(tǒng)計(jì)，并用曲線反映變化情況。

3.5.2 地理信息系統(tǒng)GIS

地理信息系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)圖形處理技術(shù)和信息系統(tǒng)結(jié)合產(chǎn)生的一種專門用于通過圖形查詢信息的系統(tǒng)。人民渠一處目前灌溉面積16.15萬hm2，地理范圍分布較廣，管理工作很難深入到每一田間地頭或每一條溝道、每一座建筑物，所以建立一套能反映整個(gè)灌區(qū)中每一對(duì)象的軟件系統(tǒng)，在灌區(qū)管理中心室就能觀測(cè)到灌區(qū)每一個(gè)管理對(duì)象是十分必要的。而實(shí)現(xiàn)這樣的管理，GIS就是一個(gè)合適的技術(shù)。它既能存儲(chǔ)、分析和表達(dá)灌區(qū)各種對(duì)象的屬性信息，又能處理其空間位置特征，從空間和屬性方面對(duì)對(duì)象進(jìn)行查詢和分析，并以直觀的方式顯示，從而提高灌區(qū)信息管理的直觀性和有效性。

作為灌區(qū)GIS系統(tǒng)通常應(yīng)完成如下幾項(xiàng)功能:①根據(jù)用戶需要可以分系統(tǒng)顯示，灌區(qū)一般分為灌溉、排水兩大系統(tǒng)進(jìn)行顯示;②圖形的移動(dòng)、放大、縮小、點(diǎn)選、框選、圈選和任意多邊形選擇查詢;③點(diǎn)擊某渠道能顯示該設(shè)施的詳細(xì)信息，能選擇出與之相連的所有下屬設(shè)施，并根據(jù)其數(shù)據(jù)自動(dòng)繪制不同位置斷面圖;④點(diǎn)擊某建筑物，能顯示該建筑物的詳細(xì)信息以及有關(guān)圖片;⑤點(diǎn)擊某鄉(xiāng)鎮(zhèn)，顯示出該鄉(xiāng)鎮(zhèn)范圍內(nèi)所有工程情況，并可根據(jù)工程名稱反向查詢?cè)摴こ趟谖恢?⑥點(diǎn)擊某行政村，顯示出反映該行政村的主要情況的圖片和基本情況。

3.5.3 決策支持系統(tǒng)DSS

DSS是灌區(qū)信息系統(tǒng)的核心，也是灌區(qū)信息建設(shè)的最高追求目標(biāo)。建立管理信息系統(tǒng)的目的就是要為各項(xiàng)管理提供決策支持。

近期系統(tǒng)決策模型包括:①采用恒定非均勻流數(shù)學(xué)模型與閘孔出流計(jì)算公式，建立骨干渠道在其配套閘門不同開度情況下的水位流量計(jì)算模型;②以全灌區(qū)自流灌溉面積最大為目標(biāo)函數(shù)，采用系統(tǒng)試驗(yàn)選優(yōu)方法，確定不同水源水位條件下骨干渠道最優(yōu)運(yùn)行控制方案。

3.6 分步實(shí)施

灌區(qū)信息化應(yīng)用系統(tǒng)的建設(shè)根據(jù)目前的實(shí)際情況，宜采取4個(gè)階段進(jìn)行。

3.6.1 第一階段:構(gòu)建信息基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)，進(jìn)行信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)及改造，制訂數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)以及接口規(guī)范標(biāo)準(zhǔn);以3S技術(shù)為基礎(chǔ)，建立各種基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)庫。

這一階段，經(jīng)過不懈努力，尤其災(zāi)后重建以來加大了信息化建設(shè)步伐，目前人民渠一處灌區(qū)水利信息化系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)建設(shè)已初具規(guī)模，完成了渠首樞紐閘群、前進(jìn)渠閘群、管理站及管理段閘群自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)，以及水情信息化遙測(cè)系統(tǒng)建設(shè)。

渠首樞紐閘群自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)包括8孔節(jié)制閘、2孔進(jìn)水閘的全自動(dòng)控制和水位監(jiān)測(cè)及閘門荷載監(jiān)測(cè)，以及渠首水質(zhì)及視頻監(jiān)視系統(tǒng)。通過建設(shè)改造，渠首樞紐基本實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的、規(guī)范的、高標(biāo)準(zhǔn)的自動(dòng)化控制。

前進(jìn)渠閘群自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)包括1個(gè)控制中心、19孔閘門自動(dòng)控制系統(tǒng)、9處水位測(cè)點(diǎn)、1處雨情測(cè)點(diǎn)、1處水質(zhì)測(cè)點(diǎn)、17處視頻監(jiān)視、7處紅外防盜探測(cè)點(diǎn)建設(shè)。利用計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測(cè)根據(jù)水位計(jì)算的渠道進(jìn)水流量、目標(biāo)閘門的上、下游水位、目標(biāo)閘門的啟閉狀態(tài)與開度、目標(biāo)閘門的視頻圖像。通過對(duì)上述信息接收、處理和應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)在監(jiān)控中心遠(yuǎn)程控制閘門啟閉，并實(shí)現(xiàn)閘門控制與視頻系統(tǒng)同步聯(lián)動(dòng)。

管理站及管理段閘群自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)包括:什邡、孝泉、彭州、新繁、青白江五個(gè)管理站下轄的15個(gè)管理段的15個(gè)分中心站、63孔閘門自動(dòng)控制、24處視頻監(jiān)視、9處水位測(cè)點(diǎn)的建設(shè)，以及干渠的9個(gè)、支渠的23個(gè)水情測(cè)點(diǎn)、6個(gè)雨情點(diǎn)的恢復(fù)建設(shè)。最終基本完成這15個(gè)點(diǎn)的渠道水位信息、閘門啟閉控制信息、閘門開度信息、閘門視頻信息的監(jiān)測(cè)與獲取。

3.6.2 第二階段:水利行業(yè)以及各職能部門內(nèi)部應(yīng)用系統(tǒng)和公共事業(yè)系統(tǒng)的建設(shè)。

這一階段的建設(shè)包括對(duì)管理處機(jī)關(guān)的網(wǎng)絡(luò)中心、7個(gè)管理站和2個(gè)電站、3個(gè)企業(yè)實(shí)體辦公信息的全建設(shè)，健全辦公信息化系統(tǒng)，提高網(wǎng)絡(luò)帶寬，使各部門之間能通過網(wǎng)絡(luò)達(dá)到通暢辦公;建設(shè)渠首水量調(diào)度管理中心拼接屏系統(tǒng)，開發(fā)數(shù)據(jù)、圖像查詢及分析處理軟件系統(tǒng)，使水量調(diào)配過程和調(diào)配結(jié)果能夠更為形象直觀地展示;并完善了人民渠第一管理處網(wǎng)站建設(shè)。

3.6.3 第三階段:系統(tǒng)的智能化決策支持和信息共享的實(shí)現(xiàn)，行業(yè)職能部門之間的網(wǎng)絡(luò)互連，初步形成灌區(qū)信息化決策系統(tǒng)。

3.6.4 第四階段:灌區(qū)信息化繼續(xù)往深度、廣度、高度的方向發(fā)展。

4 效益分析

4.1 全面提升了水利工作綜合能力

人民渠一處灌區(qū)水利工作綜合能力的提高，可以從技術(shù)創(chuàng)新、機(jī)制創(chuàng)新和管理創(chuàng)新等方面反映。

4.1.1 技術(shù)創(chuàng)新

表現(xiàn)在水利行政管理和業(yè)務(wù)處理過程的變革，過去落后的工作與業(yè)務(wù)處理方式被先進(jìn)的、自動(dòng)的或智能化的方式所替代，工作的可預(yù)見性、綜合決策能力和協(xié)調(diào)運(yùn)用水平大大提高。

4.1.2 機(jī)制創(chuàng)新

表現(xiàn)在實(shí)施信息化過程中，管理機(jī)構(gòu)和層次都將發(fā)生變化，由于減少了管理層次，過去由多人多個(gè)環(huán)節(jié)承擔(dān)的管理決策工作，流程更加清晰、過程大大減化。提高了行政管理和業(yè)務(wù)處理效率。

4.1.3 管理創(chuàng)新

表現(xiàn)在信息化可以使管理得到加強(qiáng)和完善，實(shí)現(xiàn)由定性管理向定量管理、靜態(tài)管理向動(dòng)態(tài)管理、事后管理向事前控制的轉(zhuǎn)變，增強(qiáng)了管理的科學(xué)性。

4.2 實(shí)現(xiàn)效益

人民渠一處灌區(qū)水利信息化應(yīng)用系統(tǒng)經(jīng)過幾年的建設(shè)，目前已達(dá)到第一階段和第二階段建設(shè)預(yù)期的效果，實(shí)現(xiàn)了以下多方面的效益。

4.2.1 提高了辦公效率。實(shí)現(xiàn)了干渠主要交接水點(diǎn)的水情數(shù)據(jù)通過遙測(cè)系統(tǒng)實(shí)時(shí)傳回處水情調(diào)度中心，達(dá)到了處、科室領(lǐng)導(dǎo)在辦公室內(nèi)通過局域網(wǎng)就可隨時(shí)了解干渠水情，根據(jù)灌區(qū)生產(chǎn)進(jìn)度、用水需求和來水情況及時(shí)下達(dá)調(diào)水指令，提高了辦公決策的準(zhǔn)確性和及時(shí)性。

4.2.2 減輕了基層養(yǎng)護(hù)段職工的勞動(dòng)強(qiáng)度，降低了運(yùn)行成本。在信息化工程建設(shè)以前，每年灌區(qū)集中用水的5月10日～6月5日，為了及時(shí)掌握干渠水情變化情況，要求各管理站、段每天每隔2小時(shí)報(bào)一次干渠水位，每天增加傳報(bào)水位次數(shù)81次以上，大大增加了基層養(yǎng)護(hù)段職工和處站配水值班人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)增加了傳報(bào)水位的通訊費(fèi)用。信息化工程建成后，大量的水情數(shù)據(jù)通過遙測(cè)系統(tǒng)自動(dòng)傳輸，各站、段只需按正常規(guī)定傳報(bào)水位，就能及時(shí)掌握干渠水位變化情況，確保灌區(qū)用水的正常進(jìn)行，從而大大減輕了基層職工的勞動(dòng)強(qiáng)度，降低了運(yùn)行成本。

4.2.3 實(shí)現(xiàn)了灌區(qū)水量的優(yōu)化調(diào)度。由于信息化工程的建成，處站均能及時(shí)準(zhǔn)確地掌握干渠水情變化情況，就能根據(jù)灌區(qū)生產(chǎn)進(jìn)度和需水情況對(duì)干渠來水實(shí)行優(yōu)化調(diào)度。我處充分利用已建的水情調(diào)度系統(tǒng)，對(duì)干渠來水實(shí)行了全時(shí)段水量優(yōu)化調(diào)度，保證了灌區(qū)在氣溫高、蒸發(fā)大、降雨量少、用水高度集中打擠的情況下，全灌區(qū)在5月底基本實(shí)現(xiàn)關(guān)秧門，比原歷年平均提前一周左右完成水稻泡栽任務(wù)，為灌區(qū)抗旱促增收作出了積極貢獻(xiàn)。

4.2.4 保證了水利工程的運(yùn)行安全。信息化工程建成后，無論是在供用水管理中，還是在防洪水量調(diào)度中，由于處站均能隨時(shí)準(zhǔn)確地掌握干渠水情變化情況，可及時(shí)根據(jù)灌區(qū)生產(chǎn)情況和防洪需要，對(duì)干渠的引水、供水、輸水和排水進(jìn)行準(zhǔn)確合理的調(diào)度管理，保證干渠水位在安全的限度內(nèi)運(yùn)行。在近年的輸供水和防洪工作中，我處從未因人為原因造成安全事故，保證了水利工程的運(yùn)行安全和渡汛安全。

4.2.5 提高了用水保證率。信息工程建成后，促進(jìn)了灌區(qū)水量優(yōu)化調(diào)度水平的提高，不僅為灌區(qū)16.15萬hm2農(nóng)田提供了用水保證，實(shí)現(xiàn)了灌區(qū)均衡受益，而且為灌區(qū)30多家工業(yè)、生活用水單位提供了優(yōu)質(zhì)的供水服務(wù)，近年來灌區(qū)從未出現(xiàn)因干旱供水不及時(shí)造成灌區(qū)農(nóng)業(yè)減產(chǎn)的情況，也從未出現(xiàn)因供水不及時(shí)影響灌區(qū)工業(yè)生產(chǎn)和人民生活用水的責(zé)任事故，其工業(yè)、生活供水保證率達(dá)100%。

4.2.6 促進(jìn)了灌區(qū)節(jié)約用水和水費(fèi)征收。我處充分利用已建成的信息化應(yīng)用系統(tǒng)，根據(jù)灌區(qū)生產(chǎn)進(jìn)度和灌區(qū)來水情況，對(duì)水量實(shí)行了全時(shí)段優(yōu)化調(diào)度，供水是按灌區(qū)生產(chǎn)、生活用水的需要合理調(diào)配，避免了無效供水，減少了水量浪費(fèi)，促進(jìn)了灌區(qū)節(jié)約用水。其節(jié)約的水量一是輸往丘陵灌區(qū)，支持了兄弟灌區(qū)的抗旱用水;二是向灌區(qū)干渠、支渠上的水電站提供了發(fā)電水量，不僅增加了灌區(qū)的電力生產(chǎn)，而且增加了處內(nèi)水費(fèi)收入。信息化應(yīng)用系統(tǒng)建成后，使我處的供用水管理水平得到進(jìn)一步提高，加上我處以建立“和諧灌區(qū)”為目標(biāo)，實(shí)施了“群眾(用水戶)滿意、政府滿意、水利部門滿意的灌區(qū)三滿意工程”，切實(shí)加強(qiáng)了灌區(qū)供用水優(yōu)質(zhì)服務(wù)，保證了灌區(qū)生產(chǎn)、生活用水的需要。

5 結(jié)語

水利部門肩負(fù)著為社會(huì)提供有效的防汛減災(zāi)服務(wù)、高保證率的清潔水源以及保護(hù)和諧水生態(tài)環(huán)境的重任。為解決水問題，人民渠灌區(qū)經(jīng)過長期不懈努力，已經(jīng)建成了基本配套的水利工程體系，并且在抗御洪水、提供水源和保護(hù)生態(tài)等方面發(fā)揮了重要作用，取得了巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。在水利工程體系初步形成的條件下，為了更好地發(fā)揮其作用，提高科技對(duì)水利的貢獻(xiàn)率，必須廣泛利用信息技術(shù)，充分開發(fā)水利信息資源，提升水利為灌區(qū)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)服務(wù)的整體能力和水平，實(shí)現(xiàn)工程水利向資源水利轉(zhuǎn)移，追求治水過程中人與自然的和諧共處。

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