烏拉斯臺(tái)灌區(qū)信息化建設(shè)發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展對(duì)策規(guī)劃

程建云

第九師聯(lián)拓勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限公司 新疆 塔城 834600

引言

灌區(qū)信息化是利用現(xiàn)代通信、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等信息技術(shù)，達(dá)到監(jiān)控、監(jiān)測(cè)、監(jiān)視、調(diào)度、調(diào)控的目的，提升灌區(qū)管理效率，完善調(diào)度手段，強(qiáng)化執(zhí)行力，實(shí)現(xiàn)智慧水利，信息化管理。隨著工業(yè)化、信息化和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，信息化建設(shè)將成為灌區(qū)水資源高效利用的重要途徑。為此，應(yīng)該通過(guò)現(xiàn)代科技手段來(lái)加強(qiáng)我國(guó)灌區(qū)的信息化建設(shè)，在科學(xué)調(diào)配水資源的基礎(chǔ)上促進(jìn)我國(guó)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代化方向發(fā)展。應(yīng)該充分地利用現(xiàn)代科學(xué)信息技術(shù)，促進(jìn)水利信息化建設(shè)向著數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。

1 灌區(qū)信息化建設(shè)的發(fā)展現(xiàn)狀及主要問(wèn)題

烏拉斯臺(tái)灌區(qū)現(xiàn)有主要渠道、管道幾乎無(wú)量水設(shè)施。斗口以下按面積分?jǐn)偹M(fèi)，不能實(shí)現(xiàn)精細(xì)化用水管理。灌區(qū)運(yùn)行管理與工程管護(hù)經(jīng)費(fèi)缺口大。灌區(qū)輸水渠線長(zhǎng)、用戶多、配水難度大，管理手段落后，不能及時(shí)準(zhǔn)確地掌握工情、水情、灌溉需求等信息，與“優(yōu)化配置、合理調(diào)度灌溉用水”的要求有較大的差距。同時(shí)，灌區(qū)服務(wù)能力弱，管理效率低[1]。

2 灌區(qū)信息化建設(shè)

2.1 灌區(qū)可視化集中展示系統(tǒng)

灌區(qū)可視化集中展示系統(tǒng)是以圖形和圖表的形式將灌區(qū)內(nèi)各類統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)統(tǒng)一展示，包括灌區(qū)干、支渠等的引供水量情況、灌區(qū)當(dāng)年的水費(fèi)征收情況、灌區(qū)工程情況、灌溉情況、實(shí)時(shí)視頻等。通過(guò)可視化集中展示系統(tǒng)的二級(jí)頁(yè)面可直觀形象地展示灌區(qū)總體水期及各管理所水期信息、灌區(qū)關(guān)鍵部位的數(shù)據(jù)采集監(jiān)測(cè)情況，例如烏拉斯臺(tái)水庫(kù)、哈姆斯溝水庫(kù)；阿克喬克渠首、卡拉克大克渠首、烏拉斯臺(tái)渠首等上下游水情及啟閘高度情況、阿河西干渠、阿河?xùn)|干渠、卡西干渠、卡東干渠等干渠上各重要節(jié)制閘的上下游水情及啟閘高度情況等，為灌區(qū)的管理決策提供快速的數(shù)據(jù)支持。

2.2 灌區(qū)管理一張圖系統(tǒng)

管理一張圖是以電子地圖作為展示媒介，將灌區(qū)各類運(yùn)行管理信息賦予空間維度直觀展示，方便各級(jí)工作人員掌握灌區(qū)情況。系統(tǒng)主要包括：灌區(qū)概況、工程管理、實(shí)時(shí)監(jiān)視、用水管理等。①灌區(qū)概況是以簡(jiǎn)介文件介紹，風(fēng)采照片，再配以灌區(qū)水利工程分布GIS地圖，綜合展示灌區(qū)的基本情況。用文字簡(jiǎn)介、風(fēng)采照片、多媒體視頻再結(jié)合電子地圖對(duì)灌區(qū)總體情況進(jìn)行展示。②工程管理主要包括：工程分布和巡檢管理兩部分功能。工程分布：主要實(shí)現(xiàn)以GIS矢量地圖和數(shù)據(jù)列表的形式，展現(xiàn)灌區(qū)所有水源工程、供排水渠系工程、渠系建筑物工程等工程的分布情況和屬性數(shù)據(jù)信息，對(duì)渠橋閘站等工程的屬性信息、項(xiàng)目信息、巡檢信息進(jìn)行管理。主要功能包括：建筑物定位、點(diǎn)擊查詢、展示詳細(xì)等功能。巡檢管理主要包括實(shí)時(shí)巡檢和歷史巡檢查詢兩部分功能。③實(shí)時(shí)監(jiān)視以GIS地圖的形式展示灌區(qū)建設(shè)的所有人工和遙測(cè)的監(jiān)測(cè)站點(diǎn)，并顯示站點(diǎn)最新上報(bào)的數(shù)據(jù)信息，并對(duì)滿足報(bào)警閾值的數(shù)據(jù)進(jìn)行報(bào)警，對(duì)渠首、干渠、支渠、干開(kāi)斗的實(shí)時(shí)水情進(jìn)行監(jiān)測(cè)。④用水管理根據(jù)各干渠渠首及支渠閘門的水位、閘位和流量數(shù)據(jù)，在地圖上渲染顯示各級(jí)渠道的過(guò)水情況，通過(guò)此種方式可以清晰地看到哪些渠道正在輸配水，哪些渠道已停止供水。為灌區(qū)的調(diào)配水工作提供更加豐富的分析方式，為調(diào)度工作提供指導(dǎo)。

2.3 灌區(qū)業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)

2.3.1 信息采集處理系統(tǒng)。灌區(qū)信息采集處理系統(tǒng)通過(guò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)方式，實(shí)現(xiàn)將服務(wù)器中的灌區(qū)河渠水情閘門開(kāi)度等監(jiān)測(cè)信息收集處理和展示，為配水調(diào)度、工程運(yùn)行提供數(shù)據(jù)支持。主要包括：監(jiān)測(cè)站點(diǎn)管理、灌區(qū)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、分級(jí)視頻平臺(tái)、人工置數(shù)、數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、監(jiān)測(cè)預(yù)警推送、報(bào)警管理。

2.3.2 灌區(qū)量測(cè)水管理系統(tǒng)。灌區(qū)量測(cè)水管理應(yīng)用以水情信息采集系統(tǒng)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)水情信息的查詢、統(tǒng)計(jì)分析及水情整編，并結(jié)合應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)和地理信息技術(shù)，將現(xiàn)有的涵閘過(guò)閘流量系數(shù)數(shù)字化，同時(shí)提供方便快捷的操作模塊對(duì)系數(shù)進(jìn)行調(diào)優(yōu)或?qū)⑿侣识ǖ暮l過(guò)閘流量系數(shù)進(jìn)行維護(hù)，然后系統(tǒng)依據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的閘前水位和啟閘高度自動(dòng)檢索對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)流量，從而生成當(dāng)日水量。灌區(qū)量測(cè)水管理系統(tǒng)包括主要分為量水方式管理、數(shù)據(jù)整編、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)幾大部分[2]。

2.3.3 灌區(qū)水費(fèi)計(jì)收管理系統(tǒng)。灌區(qū)水費(fèi)計(jì)收管理系統(tǒng)可以管理灌區(qū)用水戶信息、收費(fèi)面積情況并能根據(jù)灌溉定額實(shí)現(xiàn)方畝轉(zhuǎn)換，快速計(jì)算應(yīng)收金額、并對(duì)收費(fèi)情況進(jìn)行記錄，使灌區(qū)工作人員快速、準(zhǔn)確的進(jìn)行水費(fèi)結(jié)算，順利完成水費(fèi)計(jì)收工作。系統(tǒng)包括基本信息模塊、水量登記、水費(fèi)計(jì)算與收繳模塊、水費(fèi)結(jié)算、水價(jià)設(shè)置等。

2.3.4 灌區(qū)配水調(diào)度管理系統(tǒng)。灌區(qū)配水調(diào)度管理按照灌區(qū)水期和各灌區(qū)管理所的內(nèi)部水期，輔助工作人員快速制定用水配水計(jì)劃，通過(guò)系統(tǒng)下達(dá)指令，分析考核配水執(zhí)行計(jì)劃，以提高灌區(qū)用水配水的管理效率。灌區(qū)配水調(diào)度管理系統(tǒng)從功能上分為：灌溉計(jì)劃、調(diào)度指令、流量跟蹤查詢、灌溉管理和自動(dòng)調(diào)度管理。

2.3.5 灌區(qū)工程管理系統(tǒng)。通過(guò)灌區(qū)工程管理系統(tǒng)，將原有系統(tǒng)的地圖及屬性數(shù)據(jù)整合的基礎(chǔ)上，將日常巡查工作進(jìn)行統(tǒng)一管理，實(shí)現(xiàn)對(duì)灌區(qū)日常巡查記錄的維護(hù)和查詢功能?？梢耘c現(xiàn)場(chǎng)巡檢人員進(jìn)行實(shí)時(shí)視頻及語(yǔ)音通話，使得及時(shí)了解現(xiàn)場(chǎng)工況和突發(fā)事件，快速定位問(wèn)題位置并給出處理意見(jiàn)，保障灌區(qū)工程安全運(yùn)行。灌區(qū)工程管理應(yīng)用從功能上分為：工程簡(jiǎn)介、工程臺(tái)賬管理、工程巡檢信息、巡檢管理和影像資料。

2.3.6 灌區(qū)水價(jià)改革情況管理系統(tǒng)。灌區(qū)水價(jià)改革情況管理主要包括灌區(qū)水價(jià)改革概況(面積，位置等)、用水計(jì)量情況、水價(jià)情況、水費(fèi)情況、用水合作組織位置及管理面積、節(jié)水獎(jiǎng)勵(lì)、財(cái)政補(bǔ)貼、超定額用水累進(jìn)加價(jià)制度等情況[3]。

2.3.7 灌區(qū)項(xiàng)目建設(shè)情況管理系統(tǒng)。灌區(qū)項(xiàng)目建設(shè)情況管理系統(tǒng)通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)、GIS、網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)灌區(qū)涉及的工程項(xiàng)目建設(shè)的動(dòng)態(tài)化、數(shù)字化和矢量化管理，達(dá)到點(diǎn)、線、面三位一體的全面信息覆蓋，為實(shí)現(xiàn)灌區(qū)項(xiàng)目建設(shè)情況管理的真實(shí)性、及時(shí)性和完整性的目標(biāo)提供有力的技術(shù)支撐。

2.4 灌區(qū)管理移動(dòng)終端

移動(dòng)智能終端是以互聯(lián)網(wǎng)為支撐，將灌區(qū)日常業(yè)務(wù)處理功能如水情觀測(cè)上報(bào)、配水指令的下達(dá)與執(zhí)行、險(xiǎn)情上報(bào)與會(huì)商、工程巡檢、電子地圖等功能集成到手機(jī)、平板移動(dòng)終端中，為灌區(qū)管理人員開(kāi)辟了新的信息獲取渠道，大大提高了信息發(fā)布、傳遞、接收、處理的及時(shí)性與準(zhǔn)確性[4]。

3 灌區(qū)信息化建設(shè)的發(fā)展規(guī)劃

3.1 發(fā)展內(nèi)涵

利用計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、電子通信等技術(shù)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)灌區(qū)水資源的智能控制和動(dòng)態(tài)調(diào)度，對(duì)灌區(qū)基本數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、傳輸、遠(yuǎn)程控制、儲(chǔ)存和分析等。不斷提高灌區(qū)的信息化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的管理水平。灌區(qū)信息化建設(shè)的關(guān)鍵在于能夠完成信息的采集，對(duì)信息進(jìn)行反饋，保證灌區(qū)信息化建設(shè)的各個(gè)方面都能夠相互兼顧。此外，在灌溉區(qū)信息化建設(shè)的過(guò)程中要求公開(kāi)信息資源、推進(jìn)信息應(yīng)用、建設(shè)信息網(wǎng)絡(luò)、培育信息人才等[5]。

3.2 保證信息保準(zhǔn)化

因?yàn)槭艿揭恍┮蛩氐挠绊?，我?guó)的灌區(qū)信息化起步比較晚，而隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技水平的提升，我國(guó)許多地區(qū)的灌區(qū)信息化建設(shè)發(fā)展步伐比較快。在十三五規(guī)劃中明確指出，為促進(jìn)我國(guó)水利系統(tǒng)的建設(shè)和發(fā)展，必須重視對(duì)灌區(qū)信息化體系的建設(shè)，利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)提高我國(guó)水資源的利用效率，促進(jìn)我國(guó)農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化和智能化發(fā)展。此外，相關(guān)的工作部門應(yīng)該重視資金和技術(shù)的投入力度，為灌區(qū)信息化建設(shè)提供良好的發(fā)展空間。加強(qiáng)各個(gè)灌區(qū)之間的溝通，提高信息資源共享的力度，制定標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一化的管理標(biāo)準(zhǔn)。如對(duì)水資源的容量配置、灌區(qū)水庫(kù)的儲(chǔ)水的信息進(jìn)行明確，保證實(shí)現(xiàn)灌區(qū)信息化建設(shè)之后實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享，充分利用灌區(qū)信息化系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，避免因?yàn)樾畔⒒到y(tǒng)配置低而出現(xiàn)問(wèn)題[6]。

3.3 投資路徑的拓展

為保證灌溉區(qū)信息化建設(shè)工作的順利進(jìn)行，需要保證投資資金的穩(wěn)定性。灌區(qū)信息化系統(tǒng)建設(shè)的過(guò)程中需要以勘察工作為基礎(chǔ)，工作量大和復(fù)雜，如果沒(méi)有充足的資金支持的話，不能很好地保障灌區(qū)信息化系統(tǒng)建設(shè)的順利進(jìn)行。在多數(shù)情況下，灌區(qū)建設(shè)工作的資金主要是政府出資，會(huì)給政府造成一定的財(cái)政壓力。為此，在推進(jìn)灌區(qū)的信息化建設(shè)，擴(kuò)大資金來(lái)源的路徑，重視社會(huì)資本的參與力度，引導(dǎo)更多的企業(yè)家進(jìn)行商業(yè)投資。通過(guò)多元化的融資環(huán)境能夠更好地保障灌區(qū)信息化建設(shè)工作的質(zhì)量，同時(shí)充分發(fā)揮灌區(qū)信息化的社會(huì)價(jià)值和社會(huì)效益，為更好地促進(jìn)灌區(qū)的信息化建設(shè)奠定基礎(chǔ)[7]。

3.4 灌區(qū)信息化系統(tǒng)的管理維護(hù)

灌區(qū)信息化工作建設(shè)完成之后需要對(duì)其進(jìn)行維護(hù)和管理，這樣能夠更好地保障灌區(qū)信息化系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。此外，為了保證灌區(qū)系統(tǒng)信息化工作的質(zhì)量，應(yīng)該對(duì)各項(xiàng)工作進(jìn)行細(xì)化和規(guī)定，為保證工作的順利進(jìn)行，制定相關(guān)的責(zé)任制度，規(guī)定每個(gè)工作人員的責(zé)任，提高責(zé)任意識(shí)，提高灌區(qū)信息系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和可靠性。此外，在進(jìn)行灌區(qū)信息化系統(tǒng)管理的過(guò)程中，成立相關(guān)的技術(shù)小組，完善信息管理的手段，保證信息化系統(tǒng)可以完全覆蓋灌區(qū)[8]。

3.5 人才隊(duì)伍的建設(shè)

為更好地發(fā)揮灌區(qū)信息化建設(shè)的作用，重視對(duì)水資源利用的調(diào)節(jié)和控制，保證人民的生命財(cái)產(chǎn)和安全，也實(shí)現(xiàn)對(duì)水資源的高效利用。為促進(jìn)灌區(qū)信息系統(tǒng)建設(shè)的可行性，建立一支專業(yè)的團(tuán)隊(duì)非常的關(guān)鍵和重要。為吸引更多的人才參與到灌區(qū)信息化建設(shè)中，可以提高工作人員的薪資待遇和改善工作環(huán)境。此外，對(duì)工作人員進(jìn)行定期的考核和培訓(xùn)，提高工作人員的素質(zhì)，促進(jìn)灌區(qū)的信息化建設(shè)[9]。

4 結(jié)束語(yǔ)

科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步促進(jìn)了我國(guó)水利建設(shè)向著信息化、智能化和數(shù)字化的方向發(fā)展，為灌區(qū)信息化管理水平的提升提供了契機(jī)。我國(guó)灌區(qū)的信息化建設(shè)過(guò)程中還存在一些問(wèn)題，為此，必須通過(guò)現(xiàn)代化的手段促進(jìn)灌區(qū)的信息化建設(shè)，尤其重視對(duì)灌區(qū)的數(shù)據(jù)的整理工作，可以利用智能數(shù)據(jù)庫(kù)和計(jì)算機(jī)軟件來(lái)整理和開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)，對(duì)灌區(qū)信息建設(shè)進(jìn)行全面的監(jiān)督和管理，建立一支高素質(zhì)的灌區(qū)信息化管理隊(duì)伍，促進(jìn)灌區(qū)管理水平提升的同時(shí)增加灌溉的效益，保證灌區(qū)信息化建設(shè)的同時(shí)促進(jìn)我國(guó)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。