水利信息化技术在灌区节水灌溉工程中的应用

水利信息化技术在灌区节水灌溉工程中的应用

滨州市引黄灌溉管理服务中心256600

摘要:根据信息化技术对水利工程进行建设方面要求,针对建设内容以及功能系统进行了具体的应用分析,结合灌区内的设备数据、模型应用进行了工作流程分析,结合系统监测和数据管理进行了功能方面展望。

关键词:水利信息化技术;灌区;灌溉工程

一、水利信息化在灌区节水灌溉中的作用

1、为管理过程提供准确的数据支持

灌区的水利灌溉工程的建设具备一定的独特性,其工程建设面积大、建设线路长、建设地点多,同时,灌区水利工程的建设容易受到周边环境的影响。由于地形以及气候的差异,南方地区的灌区建设和北方地区存在较大的差异。由于南方地区的雨季时间较长,在雨季之中降水量较大,常会出现涝灾甚至洪水灾害,北方灌区的生产过程中常会出现暴风雨等灾害,因此,在建设和管理过程中,水利工作人员应当结合区域特点以及气候等因素进行水利工程的建设。当前我国各个地区的灌区在水利工程的管理和使用过程中一般沿用传统的管理模式,其监控以及管理依靠工作人员完成,这种管理模式使得信息传递以及處理效率无法满足当前大规模水利设施的使用需求,影响了水利工程的实际效果。当前技术人员将现代信息化技术应用到了水利工程的管理过程中,信息技术的信息传输速度以及数据处理速度有效提升了水利工程项目的实际运行效果,对于工程运行质量有很大的优化作用,实现了建设中水资源的优化配置。

2、提升了工程的灌溉效率

在节水灌溉工程之中应用信息化管理技术有效提升了水利设施以及设备的使用效果,优化了水资源的使用和分配,保证了管理过程满足生产和使用需求,提升了管理工作的进行效率,避免了水利设施运行中管理不当造成的弃水溢流等问题。在当前的建设和优化过程中使用信息化技术保证了设施运行中水源检测的准确性,并提升了信息传输和处理的效率。及时的管理措施的制定可以在出现意外情况时保证区域的用水需求,实现区域中水资源的高质量使用,满足我国当前水资源保护的发展需求。

3、提升了设施运行管理水平

信息技术的使用推进了水利工程行业的发展和变革,提升了设施运行过程中的管理质量和运行效率。当前在水利设施的建设过程中使用的信息化管理系统包括计算机系统、网络系统以及自动化控制技术,在现代信息系统的支持之下,管理人员可以远程实现对水利设施的管理,并及时获得水域之中的信息,进而在管理过程中采取科学的水资源管理方案,提升水资源管理工作的进行质量,优化水资源保护工作。信息化管理体系实现了水利设施在运行过程中的公开化,信息的透明化使得民众在用水过程中可以起到监督作用,保证了水利设施运行管理中的燕歌行,避免在水资源使用和管理中出现纠纷影响设施的正常使用。其次,借助信息管理系统,管理人员可以直观的对水资源的分配以及使用情况进行管理,改善了当前水资源的使用管理过程,避免了管理上的错误造成水资源浪费问题的出现,提升用水管理质量。除了优化管理过程之外,信息管理技术的使用使得管理人员可以精准管理水资源使用量,全面的数据使得管理人员可以个性化设计用水策略,避免用水浪费问题的出现。最后,在信息管理系统的构建过程中,水利设施的管理人员可以学习先进的现代信息技术,进而提升自身的技术素养,推动水利设施在运行设计中的技术性改良。

三、节水灌溉工程中信息化建设

建设节水灌溉信息化系统的核心功能有两个,第一是收集与灌溉相关的数据信息并对信息进行分析和动态管理,第二个功能是水资源的管理和调度。这两个功能的实现才能让水利信息系统在灌溉过程中有效的利用资源,发挥它的优势和作用。为了实现这两个核心功能,建议将节水灌溉信息化系统分为数据采集与管理子系统来和水资源管理调度子系统来设计和建设。数据采集与管理子系统主要是实现灌区渠道信息、农田信息以及气象信息等信息的采集。系统通过图像采集以及数据视频等先进的技术采集渠道水量以及雨水雨量等信息,然后系统利用一些传输技术实施传输信息。除此之外,系统会全天监控灌区的日常运作,保证意外发生时能够及时发现并处理问题。水资源管理调度系统的实现是为了将系统收集到的灌区数据通过一定的数据模型进行分析,包括灌区水量、降水规律以及农作物特点等信息。工作人员根据分析结果控制灌溉的水量、时间等参数,合理的调度水资源进行灌溉,从而达到良好的灌溉效果。同时,水资源调度系统还可以计算配水量,根据计算结果进行模拟调度操作,在进行灌溉之前进行试验和调试,保证进行灌溉工作时达到最好的效果。

在信息化系统的实施中,灌区要在重要的支渠、斗渠、机电井、泵站等镇边界处引水口安装计量设备(包括计量闸门、机电井水表和泵站水表)及与其配套的智能控制系统,从而构建而成数据库平台,利用搭建基础的4G通信网络,进行数据传输。要保证数据的真实性、有效性和安全性,数据库的设计和实施是非常重要的,只有设计合理完整的数据库结构,才能实现对数据的高效存储和管理。通信网络是连接整个系统数据传输、共享的基础。在实际的系统建设中应该以计算机技术和测量监控技术等技术为基础,对灌区的实际情况进行充分的研究和调查,结合工作人员的需求构建完善的信息系统。系统的运作第一步是采集灌区内的信息,然后将信息传输到灌溉区域系统中,调用相应的程序对数据进行处理分析。最后工作人员根据分析结果制定科学合理的用水计划,做出正确的决策。水资源调度系统。该系统一方面通过灌区的水资源数据分析,如作物特点、用水规律、灌区水量等,建立数学模型,计算得出建议的灌溉水量,得出最佳的调度决策。另一方面可通过水流监测,结合用时统计、输送传感,实时计算灌溉水量,精确控制水资源的输出,最大化地节约灌区水资源。

四、节水灌溉信息化系统的功能

通常情况下,要完善一个灌区节水灌溉信息化系统,可设有两个子系统。由用水信息收集系统与用水决策组成支持系统。该系统不仅可以促进快速决策水资源自动管理等工作,以达到灌溉节水目的。此功能包括以下方面:灌区管理工作即在灌区管理工作中,对于用水户信息与渠系数据的管理能够达到动态。可以根据所得信息有效明确方案达到动态目标。在方案中,由灌溉方案、工程进度、水费收取等各方面达到动态目标。水量运算、用水量收集、及各类信息整合达到灌区所需动态目标。以管理工作运行到灌区地理信息系统已达到动态化目标。灌区中将信息化技术运用到不同部门,可以实现计量到户、统计到人,还可以为水户准确计算灌溉数据,还可以利用网络资源,学习到最新的灌溉技术,以做优化,随时关注了解未来的发展方向,还可查询当下较为普及灌溉产品,总结先进经验。进一步实现办公自动化。让灌区管理工作更正统化,高效节约化。除此之外,还要实现动态配水、灌区渠系量水以及水费征收等管理信息用水自动化,首先要利用网络计算机系统,随时观测土壤、气象、作物还有需要用水情况等,除此之外还要结合蓄水、配水、输水等方面,还要制定制度和计划等等。在实施该灌溉过程时,管理系统还需要随时观测各项信息变化并及时调整。进一步实现灌区土壤水源分布、作物分布品种所需条件、渠系配水结构等等进行合理的规划,进一步优化。但由于很多灌区设置在野外,天气环境等自然因素对设备要求极高,尤其对恶劣环境例如大雨、惊雷、雹冰等等要多加考量要制作相关应对策略。

结语:明确节水灌溉工作应当注重的技术效率,进行信息化技术方面的工作进程、系统功能上应用分析,结合效益内容进行技术方案、监控变化方面的工程应对计划,为灌溉工程中的项目发展以及技术工作奠定了基础。

参考文献:

[1]水利信息化技术在灌区节水灌溉工程中的应用分析[J].孙景卫.建设科技.2017(13)

[2]水利信息化技术在灌区节水灌溉工程中的应用分析[J].马志新.科学技术创新.2019(11)

[3]基于灌区节水灌溉工程的水利信息化处理技术[J].李雪青.水利科学与寒区工程.2018(10)

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