信息化系統(tǒng)在農(nóng)田水利項目中的應(yīng)用

摘要 在水資源日趨短缺的大背景下，為滿足當(dāng)前農(nóng)村居民生活用水的需要，國家加快了對農(nóng)田水利工程的基本建設(shè)步伐，力求通過較為科學(xué)合理的方式開采與使用水資源，以提高耕地產(chǎn)出能力與效益。但是，就全國農(nóng)田水利工程現(xiàn)狀而言，很多地方農(nóng)田水利工程建設(shè)出現(xiàn)了許多問題，這些問題在較大程度上制約了地方農(nóng)田水利工程的建設(shè)效率的提高，也不利于地方農(nóng)田水利工程在農(nóng)村生活中發(fā)揮作用。因此，相關(guān)人員應(yīng)該深入分析原因，準確、合理地利用現(xiàn)代化手段，以提高農(nóng)田水利建設(shè)的智能化和現(xiàn)代化管理水平，提高農(nóng)田水利工程的實施效益和服務(wù)質(zhì)量。基于此，分析了農(nóng)田水利施工中信息化技術(shù)的價值，探討了信息化系統(tǒng)在農(nóng)田水利項目中的應(yīng)用策略，以供參考。

關(guān)鍵詞 信息化系統(tǒng)；農(nóng)田水利；水資源

中圖分類號：S126 文獻標識碼：B 文章編號：2095–3305（2023）06–0149-03

目前，農(nóng)田水利信息化的發(fā)展為農(nóng)田水利工程控制、農(nóng)產(chǎn)品灌水、大數(shù)據(jù)監(jiān)控、了解水情、農(nóng)民增產(chǎn)增收提供了有利條件。中國的農(nóng)田水利信息化發(fā)展工作已獲得了很大進展，對推動智能農(nóng)業(yè)、精準農(nóng)業(yè)發(fā)展具有重要意義。但與發(fā)達國家相比仍存在一定差距，因此，確定農(nóng)田水利數(shù)字化工程的主要內(nèi)容和目標，分析問題并加以解決，這對持續(xù)帶動全國農(nóng)田飲水?dāng)?shù)字化發(fā)展至關(guān)重要[1]。

1 農(nóng)田水利施工中信息化技術(shù)的價值

由于農(nóng)田水利施工具有施工周期長、實施難度大的特點，在工程實施階段就必須投入豐厚的資源與財力，這也會增加工程實施難度，因此要求建設(shè)企業(yè)必須從多層面、多角度出發(fā)，對農(nóng)田水利施工做出正確、高效的規(guī)劃設(shè)計。由于社會經(jīng)濟與科技的蓬勃發(fā)展，對農(nóng)田水利工程提出了全新的要求，涉及排水灌溉、環(huán)保、水資源有效使用等，并要求能夠進行大規(guī)模實施。通過建立科學(xué)合理的排澇灌溉系統(tǒng)與設(shè)備系統(tǒng)，可以有效地實施農(nóng)田水利工程。將數(shù)字化工程技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)田水利建設(shè)，能夠?qū)崿F(xiàn)對每一個建設(shè)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)共享和統(tǒng)籌規(guī)劃，保障整個農(nóng)田水利工程建設(shè)更加規(guī)范、優(yōu)質(zhì)。體現(xiàn)在以下幾個方面：

一是可以大大提高傳遞和收集數(shù)據(jù)的工作效率。在農(nóng)田水利施工活動中，合理利用現(xiàn)代信息化手段，可以全方位監(jiān)控整個施工過程，以便更加準確、快捷地獲取有關(guān)信息資料，并進行適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)分析與總結(jié)等工作，為施工項目的實施提供必要的信息參考。比如：合理應(yīng)用先進遙感技術(shù)可以全程監(jiān)控農(nóng)田水利施工現(xiàn)場的地質(zhì)地形、水文等現(xiàn)象，及時管理這些資料與信息，從而使得施工者較為充分地了解農(nóng)田水利施工現(xiàn)象的具體內(nèi)容，制定科學(xué)合理有效的施工方法，以保證農(nóng)田水利施工的順利開展[2]。

二是可以增強水利施工的有效性。在農(nóng)田水利施工過程中，施工企業(yè)可以借助信息化技術(shù)手段實時獲取與該項目有關(guān)的地理信息資料。通過分析這些資料信息明確現(xiàn)階段水利施工中出現(xiàn)的問題，并制定針對性的措施加以解決，確保農(nóng)田水利施工的順利進行。比如：在農(nóng)田水利項目施工之前，施工企業(yè)可以利用信息化手段全面掌握施工現(xiàn)場的地理、天氣水文、自然環(huán)境和民風(fēng)民俗等的現(xiàn)狀；在具體實施的過程中，可充分應(yīng)用現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析功能，并制定具體可行的管理方案，即應(yīng)用傳感技術(shù)對施工現(xiàn)場所在區(qū)域的水文地質(zhì)條件進行即時監(jiān)控，由計算機分析監(jiān)控的資料內(nèi)容，從而及時找出農(nóng)田水利施工中最容易出現(xiàn)的問題，并及時采取相應(yīng)的安全措施，從而降低重大安全事故的發(fā)生概率。在農(nóng)田水利施工結(jié)束后，可利用信息化手段對整個農(nóng)田水利工程的效益水平進行持續(xù)評價和統(tǒng)計分析，并制定具體的施工質(zhì)量控制措施，從而保證農(nóng)田水利工程的良性運轉(zhuǎn)[3]。

2 信息化技術(shù)在農(nóng)田水利施工中的應(yīng)用模式

2.1 計算機仿真技術(shù)

計算機仿真技術(shù)也稱為仿真技術(shù)，主要是利用計算機模擬系統(tǒng)，內(nèi)容包括系統(tǒng)的具體構(gòu)造及其功能等，并且仿真的內(nèi)容具有真實感。計算機仿真技術(shù)是一種基于計算機模型的虛擬仿真技術(shù)，可以在計算機上模擬農(nóng)田水利施工過程中的各種情景，包括地形、氣候、土壤、水文、機械和設(shè)備等，模擬出不同施工方案下的各種參數(shù)和效果，并通過數(shù)據(jù)分析優(yōu)化施工方案。

計算機仿真技術(shù)在農(nóng)田水利施工中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

首先，計算機仿真技術(shù)可以被應(yīng)用于優(yōu)化施工過程。通過建立虛擬的施工模型可以模擬不同的施工方案，對比各個方案的效果，找出最優(yōu)的施工方案。例如，在建設(shè)灌溉工程時，可以通過仿真模擬不同的灌溉方案，找出最優(yōu)的灌溉方案，以提高水資源利用率和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益。

其次，計算機仿真技術(shù)可以被應(yīng)用于優(yōu)化工程設(shè)備和機械。在農(nóng)田水利施工的過程中，機械和設(shè)備是不可或缺的工具，而應(yīng)用計算機仿真技術(shù)可以對不同機械和設(shè)備的效率與質(zhì)量進行模擬、比較，以找出最優(yōu)的機械和設(shè)備配備方案。例如，在建設(shè)水庫工程時，可以通過仿真模擬不同的泵站配置方案，找出最優(yōu)的泵站配置方案，以提高水資源利用效率和水利工程的穩(wěn)定性[4]。

最后，計算機仿真技術(shù)可以被應(yīng)用于施工過程中的風(fēng)險預(yù)警和安全管理。通過模擬不同的風(fēng)險場景和應(yīng)急情況預(yù)測可能的風(fēng)險和安全問題，及時進行預(yù)警和安全管理，以保障工程質(zhì)量和安全。例如，在施工過程中，如果遇到降雨等突發(fā)情況，可以應(yīng)用計算機仿真技術(shù)進行模擬，預(yù)測可能給工程施工帶來的影響，及時進行應(yīng)急處理，以保障工程的順利進行。此外，在施工過程中，計算機仿真技術(shù)還可以對工人的操作技能和安全意識進行模擬和評估，及時發(fā)現(xiàn)并解決潛在的安全問題，增強工人的安全意識和技能。

在農(nóng)田水利實施工程中，通過采用多樣化的管理手段，合理管理工程建設(shè)的各個環(huán)節(jié)，能夠顯著加快工程施工進度，大大減少農(nóng)民返工的可能性，為農(nóng)業(yè)灌溉建設(shè)奠定良好的基礎(chǔ)。

相關(guān)工作人員要科學(xué)分析設(shè)計中的數(shù)據(jù)，并將確定水利建設(shè)方向的主要任務(wù)交給“數(shù)據(jù)”，才能提出更加專業(yè)的方案。合理應(yīng)用計算機仿真技術(shù)，能夠大大提高計算機計算結(jié)果的精準度，適當(dāng)縮短運算時間，節(jié)約運算費用，確保農(nóng)田水利項目有較為充裕的資金。

2.2 工程管理系統(tǒng)

不同的管理系統(tǒng)具備不同的管理職能，能夠牢牢把握工程建設(shè)過程的總體狀況，從而推動水利工程建造的發(fā)展，每個階段均能夠充分發(fā)揮出相應(yīng)的作用。同時，針對水利工程的施工，還建立了專門的管理系統(tǒng)，從而能夠充分地發(fā)揮其管理集成化優(yōu)勢。另外，政府有關(guān)部門也能夠以第三方管理軟件為基礎(chǔ)，合理配合，從而發(fā)展出更多的功能，使其能夠?qū)崿F(xiàn)全面管控。雖然該技術(shù)較為成熟，但是在實際應(yīng)用工程中仍然存在一定的困難，比如：工程項目種類很多、比較復(fù)雜，各種項目具有特殊性，與環(huán)境不相符，所以有的技術(shù)無法成功地被應(yīng)用于工程。此外，部分程序不夠人性化，運行方法比較復(fù)雜，導(dǎo)致工作人員無法有效地實現(xiàn)作業(yè)[5]。

2.3 地理信息管理系統(tǒng)

通過地理信息管理系統(tǒng)，人們可以獲得直觀的三維立體圖，從而更好地了解真實的工程信息，掌握實際施工情況，并有針對性地管理地理信息資源。此外，還可以結(jié)合遙感技術(shù)和移動5G技術(shù)等手段，提高施工效率和管理水平。在工程施工前期，項目設(shè)計方案應(yīng)該充分應(yīng)用識別技術(shù)了解現(xiàn)場情況。通過應(yīng)用地理信息管理系統(tǒng)，可以對現(xiàn)場進行全面的分析和測量，以獲取準確的地理數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)可以為項目設(shè)計提供重要參考，確保設(shè)計方案符合實際情況。然后，可以應(yīng)用感知技術(shù)，使用傳感器等設(shè)備充分提取和接收信息，并將關(guān)鍵數(shù)據(jù)傳遞至技術(shù)中心。這樣可以實時監(jiān)測施工現(xiàn)場的情況和進展。例如，可以監(jiān)測土壤穩(wěn)定性、建筑物變形等關(guān)鍵參數(shù)，及時發(fā)現(xiàn)問題并采取措施進行調(diào)整和改進。在建立檢測系統(tǒng)的過程中，需要確保其與實際現(xiàn)場情況相符合。與現(xiàn)場狀況相結(jié)合，可以充分探討現(xiàn)場推進方法，優(yōu)化施工過程。地理信息管理系統(tǒng)可以為管理者提供全面的數(shù)據(jù)支持，幫助他們制定決策和計劃，提高施工效率和質(zhì)量。

2.4 衛(wèi)星定位技術(shù)

衛(wèi)星定位技術(shù)是現(xiàn)代信息化技術(shù)的重要組成部分，可以通過衛(wèi)星信號的接收、處理和分析實現(xiàn)對物體的定位和跟蹤。在農(nóng)田水利項目中，可以將衛(wèi)星定位技術(shù)應(yīng)用于地形測量、勘探、設(shè)計、施工和管理等方面。例如，在水利灌溉工程中，可以將衛(wèi)星定位技術(shù)應(yīng)用于控制水位、監(jiān)測水文數(shù)據(jù)和農(nóng)田的植被生長等，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和水資源管理的智能化。

衛(wèi)星定位技術(shù)在農(nóng)田水利施工中的應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

首先，衛(wèi)星定位技術(shù)可以被應(yīng)用于工程勘探和設(shè)計。傳統(tǒng)的工程勘探和設(shè)計方法需要人工實地勘察和測量，費時費力且易受天氣等自然因素的影響。衛(wèi)星定位技術(shù)可以通過衛(wèi)星信號接收器對勘測區(qū)域進行定位和控制，實現(xiàn)快速、準確、精細的地形勘測和設(shè)計。

其次，衛(wèi)星定位技術(shù)可以被應(yīng)用于施工過程中的定位和測量。在施工過程中，衛(wèi)星定位技術(shù)可以實時監(jiān)測施工機械和設(shè)備的位置和運行狀態(tài)，幫助工程管理人員及時掌握施工進度和質(zhì)量，提高施工效率和質(zhì)量。此外，在灌溉和排水工程中，衛(wèi)星定位技術(shù)可以被應(yīng)用于自動控制水位和水流量，保證水資源的科學(xué)利用。

最后，衛(wèi)星定位技術(shù)可以被應(yīng)用于工程管理和數(shù)據(jù)分析。通過衛(wèi)星信號接收器收集和分析施工過程中的相關(guān)數(shù)據(jù)，可以對施工進度、質(zhì)量和資源利用情況進行實時監(jiān)測和評估，為工程管理決策提供依據(jù)。此外，衛(wèi)星定位技術(shù)還可以通過數(shù)據(jù)分析和建模，預(yù)測和分析未來的水資源供需狀況和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)趨勢，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和水資源管理提供科學(xué)依據(jù)。

2.5 網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)

由于農(nóng)田水利工程涉及多個建筑施工環(huán)節(jié)，常常存在不同環(huán)節(jié)被分開承包的情況。這樣的情況會阻礙施工單位之間的交流，影響信息系統(tǒng)的傳遞效果。為了解決這個問題，政府需要高效地應(yīng)用通信科學(xué)技術(shù)，搭建工程技術(shù)信息交流平臺，確保不同工程施工單位內(nèi)部可以實現(xiàn)即時互聯(lián)。網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)提供了強大的支持，使得不同單位之間能夠快速、便捷地實現(xiàn)信息傳遞和共享。通過建立統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)平臺，施工單位可以在項目的各個階段進行實時交流和合作。例如，工程設(shè)計單位可以與施工單位共享設(shè)計文件和相關(guān)技術(shù)文檔，保證施工過程的準確性和一致性。施工單位可以及時向監(jiān)理單位和管理部門報告施工進展情況，以便及時調(diào)整和解決問題。網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)還具備整合信息的功能。管理人員可以應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)整理、篩選和分析大量的數(shù)據(jù)和信息，搭建信息平臺。這個平臺可以為管理人員提供實時的工程實況數(shù)據(jù)和指標，幫助他們了解施工進展、質(zhì)量狀況和資源利用情況等。通過分析和評估這些數(shù)據(jù)，管理人員可以制定更有效的管理策略，提高管理效率，并最大限度地發(fā)揮農(nóng)田水利工程的效益。另外，網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)還可以支持遠程監(jiān)控和遙感技術(shù)的應(yīng)用。應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，監(jiān)理單位和管理部門可以實時遠程監(jiān)控工程施工現(xiàn)場，獲取實時的影像和數(shù)據(jù)。這樣可以及時發(fā)現(xiàn)施工過程中的問題和風(fēng)險，并采取相應(yīng)的措施進行調(diào)整和改進。同時，網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)也可以支持遙感技術(shù)的應(yīng)用，使用無人機或衛(wèi)星等設(shè)備獲取大范圍的地理信息和影像數(shù)據(jù)，為農(nóng)田水利工程的規(guī)劃和決策提供科學(xué)依據(jù)。

3 農(nóng)田水利工程施工管理中信息化技術(shù)問題的解決策略

3.1 加大信息化人才的培養(yǎng)和引進力度，建立專業(yè)的信息化管理團隊

信息化人才的短缺和工作人員整體信息素養(yǎng)不高，是當(dāng)前制約中國農(nóng)田水利工程科學(xué)建設(shè)的重要問題。如果企業(yè)沒有及時關(guān)注工程信息化人才，將會直接影響工程信息化管理人員的需求量，導(dǎo)致工程建設(shè)的信息化管理工作嚴重滯后。因此，企業(yè)必須積極探索培養(yǎng)和引進工程信息化管理人員，逐步引進高信息素養(yǎng)的人才，組建專業(yè)的信息化人才隊伍，提高工作人員的整體素質(zhì)。這樣可以在水利工程中有效地推廣和應(yīng)用信息技術(shù)，充分發(fā)揮信息技術(shù)的最大效益。為了培養(yǎng)信息化人才，可以采取多種措施。加強教育培訓(xùn)，開設(shè)相關(guān)的信息化管理專業(yè)課程，培養(yǎng)具備信息技術(shù)和水利工程專業(yè)知識的人才。學(xué)校、培訓(xùn)機構(gòu)和企業(yè)可以合作，開展針對農(nóng)田水利工程信息化管理的培訓(xùn)項目，提供系統(tǒng)化的培訓(xùn)和實踐機會。同時，還可以引進優(yōu)秀的信息化人才，吸納具有相關(guān)經(jīng)驗和技能的專業(yè)人員加入團隊，快速提高團隊的整體水平，借鑒其成功的經(jīng)驗和最佳實踐，推動工程信息化管理的發(fā)展。

3.2 提供安全發(fā)展的環(huán)境保障

在農(nóng)業(yè)水利技術(shù)信息化發(fā)展的過程中，應(yīng)制定相應(yīng)規(guī)章制度和措施，形成針對安全操作、保障經(jīng)費等關(guān)鍵因素的控制標準，保證工程的高效開展。建設(shè)區(qū)域級國家信息系統(tǒng)，建立技術(shù)信息庫。各級水利部門可以與農(nóng)戶簽訂管理維護協(xié)議，確定農(nóng)戶的職責(zé)和義務(wù)，引導(dǎo)農(nóng)戶單位和個人進行管理與維護。依法懲治各類破壞行為，推動農(nóng)村水利工程的可持續(xù)發(fā)展。

3.3 建立農(nóng)民用水合作機制

農(nóng)民用水合作組織是代表農(nóng)民在農(nóng)田灌溉中管理的組織，是由農(nóng)戶自主進行自我管理與發(fā)展而成立的機構(gòu)。它使農(nóng)戶獲得合法人的特殊身份，并屬于自主運作的非營利非政府機構(gòu)。這樣水利合作機構(gòu)利用者擁有水利設(shè)施開發(fā)、灌溉水源調(diào)配、收集、計劃設(shè)計、技術(shù)改造、工程建設(shè)實施以及各項建設(shè)活動的權(quán)利。通過成立農(nóng)戶供水合作機構(gòu)，能夠從根本上緩解小農(nóng)戶的建設(shè)困難。另外，在農(nóng)戶供水合作機構(gòu)中，由合作社直接繳納村民所需繳納的農(nóng)業(yè)水費，使小型的耕地和水源的工程建設(shè)得到有序的開展和良性的管理。

3.4 對小型農(nóng)田水利建設(shè)加大監(jiān)管和宣傳力度

中小型農(nóng)田水利灌溉設(shè)施發(fā)展不合理的原因是政府監(jiān)管不足和資源短缺。為強化政府部門對中小型農(nóng)田水利澆灌工程建設(shè)的有效監(jiān)管，應(yīng)進一步調(diào)整有關(guān)優(yōu)惠政策，依托政府部門對水利工程設(shè)施投入的控制，杜絕工程建設(shè)經(jīng)費的違規(guī)使用，并嚴格遵守保護全體農(nóng)民利益的基本原則，建立合理的投入獎勵機制，從而有效增強投入效果。為發(fā)揮水利建設(shè)資源優(yōu)勢，當(dāng)?shù)卣嘘P(guān)部門應(yīng)加大對中小型農(nóng)田水利澆灌推廣項目的投入，廣泛地宣揚中小型農(nóng)田水利澆灌工程建設(shè)的重要目標和意義。利用收音機、有線電視和網(wǎng)絡(luò)等媒體宣傳有關(guān)法律政策，增強全體村民的意識，以保護其權(quán)益，從而較好地提升農(nóng)民生活水平，推動我國社會經(jīng)濟的發(fā)展。

4 結(jié)束語

農(nóng)田水利工程施工管理融合現(xiàn)代化技術(shù)雖然存在一定的難度，但其是必然趨勢。除此之外，農(nóng)田水利工程還屬于國家公共工程，信息化技術(shù)的融合也是國家公共工程跨時代發(fā)展的重要舉措。因此，農(nóng)田水利工程施工要借助多樣化的技術(shù)手段，提高建設(shè)效率，增加經(jīng)濟效益，從而充分發(fā)揮農(nóng)田水利工程在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用。

參考文獻

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責(zé)任編輯：黃艷飛

Application of Information System in Farmland Water Conservancy Project

Liu Zong-min （Zhuanglang Water Affairs Bureau， Gansu Province， Zhuanglang， Gansu 744600）

Abstract In the context of the increasing shortage of water resources， in order to meet the current needs of domestic water in rural areas， the country had continuously increased the pace of basic construction of farmland water conservancy projects， in order to strive to exploit and use water resources in a more scientific and reasonable way to improve the productivity and efficiency of farmland. However， as far as the current situation of the national farmland water conservancy projects was concerned， there were many problems in the construction of many local farmland water conservancy projects. These problems restrict the construction efficiency of local farmland water conservancy projects to a large extent， and were not conducive to the role of local farmland water conservancy projects in rural life. Therefore， relevant personnel should analyze the reasons in depth and make accurate and reasonable use of modern means to strengthen the intelligent and modern management level of farmland water conservancy construction， improve the implementation efficiency and service quality of farmland water conservancy projects. Based on this， discussed the application of information system in farmland water conservancy projects for reference.

Key words Information system; Farmland water conservancy; Water resources

作者簡介 柳宗敏（1975—），男，甘肅莊浪人，水利高級工程師，主要從事小型農(nóng)田水利建設(shè)、人飲工程建設(shè)和河湖管理工作。

收稿日期 2023-03-12