信息化是大禹渡灌區(qū)未來可持續(xù)發(fā)展的必由之路

文|閆帥，閆慶利，劉新波

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信息化是大禹渡灌區(qū)未來可持續(xù)發(fā)展的必由之路

文|閆帥，閆慶利，劉新波

一、大禹渡灌區(qū)概況

大禹渡揚(yáng)水工程興建于1970年10月，1974年10月首期工程竣工上水，設(shè)計(jì)灌溉面積31.35萬畝，屬大型灌區(qū)、大型泵站。灌區(qū)有干渠8條83.07公里，支渠64條248.878公里，斗農(nóng)渠1019條1418.2公里。工程以一級(jí)站滑動(dòng)式泵車、兩廂沉沙池交替運(yùn)行和二級(jí)站一次揚(yáng)高193.2米的三大技術(shù)創(chuàng)新，開辟當(dāng)時(shí)水利先河，被稱為中國1974年社會(huì)主義建設(shè)十大成就之一。

二、灌區(qū)近年來的發(fā)展變化

近年來，在各級(jí)黨委、政府和水利部門的堅(jiān)強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)下，大禹渡揚(yáng)水工程管理局干部職工秉承創(chuàng)新進(jìn)取、務(wù)實(shí)重干、敢為人先、拼搏奉獻(xiàn)的大禹渡精神，緊緊圍繞建設(shè)“數(shù)字型、節(jié)水型、高效型、生態(tài)型、和諧型”五型灌區(qū)的宏偉藍(lán)圖，堅(jiān)持管理改革，創(chuàng)新發(fā)展模式，狠抓續(xù)建技改，推進(jìn)二元發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了灌區(qū)跨越發(fā)展、綠色發(fā)展、永續(xù)發(fā)展。在山西日?qǐng)?bào)等五家主流媒體 “人說山西好風(fēng)光”評(píng)選活動(dòng)中，大禹渡被評(píng)選為“山西不能不到的十個(gè)地方”之一。

三、灌區(qū)發(fā)展變化帶來的新問題

（一）渠道安全運(yùn)行面臨壓力

隨著灌區(qū)灌溉面積的擴(kuò)大，灌區(qū)用水量增加，如何實(shí)現(xiàn)干支渠節(jié)水增效，干支渠上、下游均衡供水，確保渠道不斷流、不溢渠安全運(yùn)行，達(dá)到渠道運(yùn)行效益最大化，這對(duì)渠道運(yùn)行管理提出了更高的要求。

（二）機(jī)組高效低耗運(yùn)行面臨挑戰(zhàn)

通過實(shí)施泵站更新改造項(xiàng)目，12個(gè)泵站提水能力翻番，機(jī)組增多，如何保證每一臺(tái)機(jī)組安全、高效、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行，在充分發(fā)揮社會(huì)效益的同時(shí)，獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益，這對(duì)傳統(tǒng)的、粗放的、人工的泵站管理帶來挑戰(zhàn)。

（三）職工勞動(dòng)強(qiáng)度增大

隨著灌溉面積的擴(kuò)大及用水量的增加，職工的勞動(dòng)強(qiáng)度加大，容易產(chǎn)生疲憊，單一依靠人工管理存在著缺陷和漏洞。

（四）群眾對(duì)配水的公正性產(chǎn)生疑慮

隨著灌區(qū)群眾法律意識(shí)的增強(qiáng)，群眾對(duì)配水過程中的公平、公正性產(chǎn)生疑慮，想隨時(shí)了解配水的多少、大小及花費(fèi)的金額，如何保障灌區(qū)群眾用水的知情權(quán)和監(jiān)督權(quán)，這是影響建設(shè)和諧灌區(qū)的關(guān)鍵。

四、制約可持續(xù)發(fā)展問題的應(yīng)對(duì)之策

近年來，管理局通過抓技改、強(qiáng)管理，確立了建設(shè)數(shù)字型、節(jié)水型、高效型、生態(tài)型、和諧型的“五型”灌區(qū)目標(biāo)，將“數(shù)字型”放在“五型”灌區(qū)建設(shè)之首，把灌區(qū)節(jié)水增效、泵站節(jié)能降耗和安全運(yùn)行作為信息化工作的主攻方向和建設(shè)目標(biāo)，圍繞節(jié)水節(jié)能、提高效率、堵塞漏洞、安全管理、陽光用水等，充分運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，積極探索“數(shù)字化”管理考核系統(tǒng)在灌區(qū)管理的實(shí)踐應(yīng)用，打造了具有大禹渡特色的管理模式。

（一）安裝“電子眼”，提高運(yùn)行安全系數(shù)

在信息化建設(shè)之初，管理局就把如何保障渠道運(yùn)行安全當(dāng)作信息化建設(shè)的首要目標(biāo)。沿總干渠設(shè)置通訊電桿985根，架設(shè)光纖線55公里，在干渠主要險(xiǎn)段、主要節(jié)制閘、重要水工建筑物等處安裝遠(yuǎn)程監(jiān)控視頻攝像頭47個(gè)，水位計(jì)8臺(tái)，基本實(shí)現(xiàn)了“電子眼”監(jiān)控覆蓋。通過“電子眼”的安裝，管理局信息化管理中心值班人員對(duì)干渠各節(jié)制閘運(yùn)行水位、機(jī)泵設(shè)備運(yùn)行等情況，直觀可視，一目了然，對(duì)均衡干支渠上下游供水、合理分配水量、科學(xué)指導(dǎo)現(xiàn)場處置等，發(fā)揮了重要作用，有效解決了過去人力查看不及時(shí)、不準(zhǔn)確、易溢渠斷流的問題。同時(shí)，水位計(jì)超限自動(dòng)報(bào)警的功能，為灌區(qū)水情調(diào)度管理提供了更加準(zhǔn)確的水情信息，使調(diào)度從被動(dòng)變?yōu)楦鲃?dòng)，從粗放變?yōu)楦鼫?zhǔn)確，從模糊變?yōu)楦庇^，大大地確保了渠道安全運(yùn)行。

（二）建設(shè)“公平秤”，達(dá)到設(shè)施計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一

要達(dá)到灌溉用水的數(shù)字化管理考核，必須建立在一個(gè)設(shè)施統(tǒng)一、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的應(yīng)用平臺(tái)上，才能實(shí)現(xiàn)配水的公平公正性。20世紀(jì)70年代以來，由于灌區(qū)支斗渠陸續(xù)修建，施工材料、水平、標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量普遍存在差異，支斗渠計(jì)量有砼澆巴歇爾量水堰的，由無吼道的，有矩形的，還有梯形的等形式，造成同一形式的量水堰配放同樣大小的水量而水尺卻不一致，致使放關(guān)系水、人情水的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，給配水查渠造成一定的管理難度，灌區(qū)渠道水利用率一直徘徊不前。針對(duì)此種情況，管理局創(chuàng)新渠道計(jì)量模式，通過試制、試安、試運(yùn)行，不斷總結(jié)完善，改進(jìn)提高，形成了標(biāo)準(zhǔn)化量水堰加工、安裝、驗(yàn)收的“一條龍”制作管理模式。計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一成熟后，對(duì)灌區(qū)所有連接干支渠的計(jì)量口，全部安裝了工廠化加工制作的標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的鋼板式巴歇爾量水堰，達(dá)到了全灌區(qū)支斗渠“同一水量，同一水尺”的一個(gè)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，配水計(jì)量實(shí)現(xiàn)了“一桿秤”，有效杜絕了人情水、馬虎水、含糊水，堵住了管理漏洞。

（三）協(xié)助研發(fā)“流量計(jì)”，提高用水精準(zhǔn)化管理

灌區(qū)量水堰的標(biāo)準(zhǔn)化改造，為實(shí)施灌溉用水?dāng)?shù)字化考核奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上，管理局積極探索“數(shù)字化”技術(shù)在灌區(qū)用水計(jì)量上的實(shí)踐應(yīng)用。自2007年開始，先后經(jīng)歷3年多時(shí)間，與信息化工程承建公司西安沃泰科技有限公司合作，對(duì)無線水位流量計(jì)進(jìn)行反復(fù)實(shí)驗(yàn)測試，改進(jìn)10余項(xiàng)技術(shù)性能，克服了過去受天氣變化、冰凍高溫、黃河水泥沙量變化等造成超聲波流量計(jì)和電磁流量計(jì)計(jì)量誤差較大的現(xiàn)象，達(dá)到了支斗渠的水位、流量等數(shù)字計(jì)量穩(wěn)定準(zhǔn)確，現(xiàn)場數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)回傳的滿意效果，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)戶現(xiàn)場隨時(shí)查看及過后查詢、村級(jí)水管員手機(jī)自動(dòng)顯示、管理站調(diào)度及配水閘房終端儀器顯示、局總調(diào)度即時(shí)顯示的“四級(jí)”資源共享管理，做到了灌溉用水公開、公正、陽光透明。目前，灌區(qū)已安裝磁致伸縮水位流量計(jì)108套。智能流量計(jì)的安裝應(yīng)用，大大提高了渠道用水計(jì)量的準(zhǔn)確性，渠道水利用率由原來的80%提高到現(xiàn)在的95%以上，管理效益顯著增加。

（四）設(shè)置“終端機(jī)”，大大減輕職工勞動(dòng)強(qiáng)度

大禹渡灌區(qū)面積大、渠道長、閘口多，每5公里左右設(shè)置一個(gè)管理閘房，負(fù)責(zé)10余條斗渠的配水工作，而且根據(jù)灌區(qū)灌溉管理制度規(guī)定，要求閘房工作人員每2小時(shí)對(duì)渠道安全、閘口水位等情況進(jìn)行巡查，使一線職工配水時(shí)感覺非常疲憊。為減輕一線職工工作強(qiáng)度，管理局以人為本，充分發(fā)揮信息化管理技術(shù)的作用，在總干渠7個(gè)閘房安裝了數(shù)據(jù)顯示終端機(jī)，實(shí)時(shí)將水位、流量及時(shí)反饋，及時(shí)顯示，使職工在閘房就可監(jiān)控到轄區(qū)各支斗渠配水運(yùn)行情況?！皵?shù)據(jù)終端機(jī)”的安裝設(shè)置，大大減輕了職工勞動(dòng)強(qiáng)度，更有效消除了人工夜間觀測水情時(shí)的安全隱患，為建設(shè)現(xiàn)代和諧灌區(qū)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)

（五）應(yīng)用“IC卡”，移動(dòng)式水泵實(shí)現(xiàn)定位管理

在灌區(qū)，由于受地形和渠道高程限制，有些地塊無法自流灌溉，群眾只能采取用移動(dòng)式水泵再提水進(jìn)行澆灌。但由于移動(dòng)式水泵數(shù)量多、開閉靈活、時(shí)間無法精確計(jì)量等原因，造成監(jiān)督、計(jì)量比較困難。對(duì)此，管理局在實(shí)踐的基礎(chǔ)上，對(duì)每臺(tái)移動(dòng)式水泵安裝了IC卡計(jì)量裝置，使移動(dòng)式水泵計(jì)量更加準(zhǔn)確、公平，有效地堵住了管理漏洞。

（六）設(shè)立“觸摸屏”，促使用水陽光透明

信息化建設(shè)工程是一個(gè)“兩本賬”工程，對(duì)管理局來說是一本“效益帳”，起到便捷、高效管理，提升服務(wù)水平和提高管理效益的作用；對(duì)灌區(qū)群眾來說是一本“明白賬”，起到監(jiān)督透明管理，保障群眾用水權(quán)益，維護(hù)群眾知情權(quán)的作用。為此，管理局建立了陽光水務(wù)查詢觸摸屏，灌區(qū)群眾通過各管理站設(shè)立的觸摸屏終端，實(shí)時(shí)查看配水穩(wěn)定率、配水的歷史記錄及剩余水方數(shù)據(jù)等灌溉信息，做到了數(shù)據(jù)公開，陽光透明。同時(shí)，灌區(qū)群眾對(duì)關(guān)注的熱點(diǎn)、爭議的難點(diǎn)問題及灌區(qū)工作動(dòng)態(tài)，可通過觸摸屏在水務(wù)平臺(tái)瀏覽查詢，及時(shí)了解。此外，管理局根據(jù)信息系統(tǒng)即時(shí)采集的數(shù)據(jù)，對(duì)超配水量、少配水量的行為和責(zé)任人進(jìn)行核實(shí)問責(zé)，進(jìn)一步維護(hù)了灌溉秩序，增強(qiáng)了配水透明度，切實(shí)保障了群眾用水權(quán)益。

（七）推行“電子票”，提高票務(wù)管理效能

票務(wù)管理系統(tǒng)的建立，是灌區(qū)信息化輔助建設(shè)的一個(gè)重大突破，不僅徹底解決了手工計(jì)算繁瑣、容易出現(xiàn)誤差等問題，而且大大提高了工作效率，減輕了票管、報(bào)表人員勞動(dòng)強(qiáng)度?！捌眲?wù)管理系統(tǒng)”具有7項(xiàng)主功能、40項(xiàng)子功能，將每天灌溉運(yùn)行情況的各種數(shù)據(jù)自動(dòng)生成，及時(shí)反映灌區(qū)、泵站經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的動(dòng)態(tài)，為管理提供了決策依據(jù)，大大提高了管理效能。

（八）安裝“智控閘”，推進(jìn)灌溉管理“智能化”

在信息化建設(shè)的基礎(chǔ)上，管理局進(jìn)一步優(yōu)化信息化設(shè)施運(yùn)行方案，在干渠、主要支渠安裝閘門自動(dòng)一體化裝置，通過遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，輸入要配放的流量數(shù)據(jù)，閘門即可自動(dòng)開啟，使灌區(qū)管理在現(xiàn)有基礎(chǔ)上再上一個(gè)臺(tái)階，達(dá)到“智能化”管理水平。目前，管理局正在進(jìn)行試點(diǎn)應(yīng)用和觀測，成熟后即可在全灌區(qū)推廣。

（九）建立“數(shù)字化”泵站，實(shí)現(xiàn)設(shè)備安全運(yùn)行、能源單耗降低和工作環(huán)境改善三個(gè)目標(biāo)

在樞紐泵站，建立具有10大主功能、72項(xiàng)子功能的自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)時(shí)對(duì)泵站電量（電流、電壓、功率等）、非電量（軸瓦溫度、繞組溫度、壓力、出水流量等）進(jìn)行監(jiān)測，達(dá)到機(jī)泵能源單耗、單方水耗電量等指標(biāo)即時(shí)顯示，泵站機(jī)組溫度、電壓、電流、能源單耗等超指標(biāo)報(bào)警，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化顯示、數(shù)字化管理、數(shù)字化檢修，泵站能耗比改造前降低了34%，增效明顯。泵站自動(dòng)化與信息化，還將過去的在噪音大、溫度高的主機(jī)房操作與巡查模式，改為在中控室計(jì)算機(jī)工作站監(jiān)控為主、主機(jī)房巡查為輔的模式，使職工的工作環(huán)境得到有效改善，勞動(dòng)強(qiáng)度大大降低。

五、取得的成效

2009年灌區(qū)信息化工程在大禹渡灌區(qū)實(shí)施以來，灌區(qū)堅(jiān)持立足發(fā)展實(shí)際，探索如何利用現(xiàn)代化技術(shù)手段來解決灌區(qū)在發(fā)展與管理中存在的矛盾與問題，提高安全管理水平，提高經(jīng)濟(jì)效益，堵塞管理漏洞，促進(jìn)灌區(qū)可持續(xù)發(fā)展，使灌區(qū)整體發(fā)展良好并取得了三大突破、五大提高、七大創(chuàng)新、九大發(fā)展的優(yōu)異成績。灌區(qū)面積由1972年山西省水利廳可研批復(fù)的31.35萬畝恢復(fù)擴(kuò)大到現(xiàn)在的56.17萬畝，完成了灌區(qū)年計(jì)費(fèi)水量以20%以上的速度增加和職工生活富裕的灌區(qū)發(fā)展的第一步戰(zhàn)略目標(biāo)。樞紐水源二級(jí)站提水能力翻番，提水流量由過去的5.7m3/s提升到現(xiàn)在的14m3/s，能源單耗（度/千噸.米）由5.5下降至3.75，降幅達(dá)34.3%。灌區(qū)年計(jì)費(fèi)水量突破1億m3，灌溉水利用率提高到95%以上，灌區(qū)經(jīng)濟(jì)效益顯著。

經(jīng)過多年努力，灌區(qū)信息化形成了具有大禹渡灌區(qū)特色的“九大信息化管理系統(tǒng)”，初步形成了灌區(qū)及泵站管理考核的“數(shù)字化”模式?！皵?shù)字化”的管理考核具有客觀公正性，不會(huì)因人的意志轉(zhuǎn)移而轉(zhuǎn)移，有效地堵塞了管理漏洞，提高了灌區(qū)管理水平，是灌區(qū)可持續(xù)發(fā)展的有力保障。信息化的未來運(yùn)用和發(fā)展，必將成為助推灌區(qū)管理水平升級(jí)提高的“催化劑”，成為實(shí)現(xiàn)灌區(qū)面積達(dá)到68.62萬畝和職工收入更加富裕的灌區(qū)發(fā)展第二步目標(biāo)的有效重要手段，為實(shí)現(xiàn)灌區(qū)群眾“富裕夢”和職工生活“幸福夢”提供了堅(jiān)強(qiáng)的技術(shù)保障。

作者單位：山西省運(yùn)城市大禹渡揚(yáng)水工程管理局