邢恩森

（黑龍江省衛(wèi)星運(yùn)河管理處，黑龍江 克山 161635）

面對(duì)水危機(jī)，要使農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展就要發(fā)展節(jié)水型農(nóng)業(yè)，以便合理開發(fā)利用水資源，使有限的水資源發(fā)揮更大的效用。節(jié)水型農(nóng)業(yè)是充分利用降水和水利與農(nóng)業(yè)措施，節(jié)約水資源。提高水的利用率和經(jīng)濟(jì)效益。發(fā)展節(jié)水型農(nóng)業(yè)重要的一方面就是提高灌區(qū)的管理水平，以便實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。灌區(qū)管理工作是以大量的基礎(chǔ)資料和實(shí)時(shí)信息為基礎(chǔ)依據(jù)，這些信息除包含大量與時(shí)間有關(guān)的資料外，還涉及較多空間特性的信息，任一時(shí)間序列資料(諸如降雨、水位、流量)和文檔資料(如渠系概況、閘壩資料)等都產(chǎn)生一個(gè)特定的空間位置。各信息所具有的影響和可能發(fā)揮的作用都與它所處的空間位置息息相關(guān)，運(yùn)用傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)難以同時(shí)對(duì)時(shí)間和空間信息進(jìn)行分析和處理，而利用信息化技術(shù)來處理則能做到方便自如、形象直觀，它不僅可以將此類信息看做許多具有空間特性的對(duì)象，而且能將這些對(duì)象的特征理解成數(shù)據(jù)自身的屬性，進(jìn)而分析研究它們自身和相互之間的關(guān)系及形象表示。引入地理信息系統(tǒng)平臺(tái)技術(shù)將使系統(tǒng)的功能更加完善，實(shí)用性更強(qiáng)。

1 灌區(qū)實(shí)現(xiàn)信息化的實(shí)際意義

如何科學(xué)合理地調(diào)度與管理灌區(qū)水資源，提高其利用效率，節(jié)約用水，將信息化運(yùn)用到到灌區(qū)管理中，對(duì)灌區(qū)進(jìn)行信息化管理，編制灌區(qū)水資源信息管理決策支持系統(tǒng)軟件，對(duì)緩解灌區(qū)水資源緊缺狀況，提高灌區(qū)管理水平，實(shí)現(xiàn)灌區(qū)可持續(xù)發(fā)展等具有重要意義。

1.1 強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫支持系統(tǒng)由于灌區(qū)水資源管理中涉及大量的信息，運(yùn)用數(shù)據(jù)庫可以方便地進(jìn)行信息管理，整個(gè)數(shù)據(jù)庫具有靈活性、可修改性、實(shí)用性等特點(diǎn)。方便了數(shù)據(jù)信息的查詢、修改等，為制定決策提供依據(jù)。

1.2 農(nóng)業(yè)水資源實(shí)時(shí)優(yōu)化調(diào)度：有利于合理分配短缺的農(nóng)業(yè)水資源，在不足水量的情況下獲得最大效益。目前灌區(qū)水資源浪費(fèi)極其嚴(yán)重，在節(jié)水灌溉理論的基礎(chǔ)上，對(duì)灌區(qū)進(jìn)行典型年的水資源合理分配，然后結(jié)合預(yù)測(cè)技術(shù)和先進(jìn)的實(shí)時(shí)控制理論，對(duì)灌區(qū)進(jìn)行實(shí)時(shí)優(yōu)化配置，以達(dá)到合理地控制灌水時(shí)間和灌溉水量的目的，對(duì)于指導(dǎo)灌區(qū)管理者改善灌溉方法、進(jìn)行實(shí)時(shí)灌溉，使有限的水資源得到最合理的分配，擴(kuò)大灌溉面積，降低灌溉成本等均具有重大意義。

1.3 信息化在水資源調(diào)度管理中應(yīng)用：信息化手段可以制作一種可視化的地圖、影像、多媒體等方式顯示地物信息系統(tǒng).能夠清晰、準(zhǔn)確地將地物的數(shù)量、質(zhì)量、空間分布特征、相互關(guān)系及其變化規(guī)律等以圖像、圖形的方式動(dòng)態(tài)顯示出來，以供管理者迅速、準(zhǔn)確地了解灌區(qū)基本信息、用水及需水狀況，幫助管理者及時(shí)準(zhǔn)確地做出決定。所以將眺技術(shù)引入灌區(qū)用水管理必將使灌區(qū)基本信息的顯示更加直觀化，并且通過對(duì)灌區(qū)所有信息進(jìn)行綜合的處理和分析，對(duì)灌區(qū)水資源在空間上的優(yōu)化配置，在時(shí)間上合理利用，宏觀、全局地制定用水計(jì)劃及發(fā)展戰(zhàn)略有重要意義；同時(shí)也可使管理者既能通過圖形顯示把握灌區(qū)實(shí)時(shí)用水及需水的總體狀況，又能通過各種快捷的查詢手段了解各種非圖形因素的信息，使管理者可獲取的信息量成倍地提高。

2 實(shí)現(xiàn)灌區(qū)信息化建設(shè)的措施

灌區(qū)信息化建設(shè)的主要包括硬件建設(shè)和軟件建設(shè)兩個(gè)方面，具體為：

2.1 灌區(qū)數(shù)據(jù)庫的建設(shè)

灌區(qū)數(shù)據(jù)庫建設(shè)在灌區(qū)信息化系統(tǒng)建設(shè)過程處于核心地位，是信息化建設(shè)完整鏈條中十分關(guān)鍵的一環(huán)。灌區(qū)數(shù)據(jù)庫建設(shè)包括兩個(gè)方面的內(nèi)容，數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)的建設(shè)和數(shù)據(jù)庫內(nèi)容的建設(shè)，數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)指通過對(duì)灌區(qū)的剖析，對(duì)灌區(qū)的信息進(jìn)行合理的分類，按照數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的有關(guān)理論和方法設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)上合理、技術(shù)上易于實(shí)現(xiàn)、滿足應(yīng)用要求的邏輯數(shù)據(jù)庫和物理數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫內(nèi)容則是根據(jù)灌區(qū)的實(shí)際情況，使用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)提供的錄入工具將灌區(qū)的資料輸入到數(shù)據(jù)庫，使數(shù)據(jù)庫成為一個(gè)具有豐富資料的數(shù)據(jù)庫倉庫，滿足灌區(qū)日常管理和決策支持的要求。

2.2 基礎(chǔ)資料的數(shù)字化

基礎(chǔ)資料的信息化，在建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫后，主要就是將灌區(qū)管理以往積累的資料進(jìn)行整理、錄入計(jì)算機(jī)的過程。在數(shù)據(jù)庫及其管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要注意到這個(gè)特點(diǎn)，建立系統(tǒng)后更要抓緊時(shí)間將資料錄入計(jì)算機(jī)，包括文字資料、照片和錄像等。

2.3 信息采集系統(tǒng)的建設(shè)

灌區(qū)的業(yè)務(wù)涉及許多方面，因此灌區(qū)數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容也復(fù)雜多樣，這些數(shù)據(jù)按照更新時(shí)限的長(zhǎng)短可以分為三類，即靜態(tài)數(shù)據(jù)、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。靜態(tài)數(shù)據(jù)指基本不變化的資料，如灌區(qū)的行政區(qū)劃、管理機(jī)構(gòu)、各種已建工程資料等；動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)指不定期更新的資料，如作物的種植結(jié)構(gòu)和種植面積每年都有所變化；實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)指實(shí)時(shí)更新的資料，如灌水期間渠道的水位，降雨期間的雨情資料等。對(duì)于不同類型的數(shù)據(jù)其信息采集的手段、方式是不同的。如對(duì)于靜態(tài)資料，在基礎(chǔ)資料的信息化過程中進(jìn)入灌區(qū)數(shù)據(jù)庫，基本是不更新的；對(duì)于動(dòng)態(tài)資料，就需要根據(jù)其具體的特點(diǎn)定期或不定期進(jìn)行采集，然后進(jìn)入數(shù)據(jù)庫；而對(duì)于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)而言，由于其更新時(shí)間甚短，從灌區(qū)管理的需要出發(fā)，又需要實(shí)時(shí)的掌握這些數(shù)據(jù)，所以靠人工采集已不能適應(yīng)灌區(qū)現(xiàn)代化的需要，必須采用現(xiàn)代的自動(dòng)化、光電、計(jì)算機(jī)等技術(shù)進(jìn)行自動(dòng)、實(shí)時(shí)的采集，建立信息采集系統(tǒng)。我們這里所謂的信息采集系統(tǒng)專指實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的信息采集系統(tǒng)。

2.4 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

大型灌區(qū)的管理一般是分級(jí)管理，灌區(qū)最高管理機(jī)構(gòu)下面分幾個(gè)分支，分布在不同的地點(diǎn)，一般是按照渠道分片管理?，F(xiàn)在計(jì)算機(jī)已經(jīng)或正在進(jìn)入灌區(qū)管理單位的辦公桌，管理人員越來越多的使用計(jì)算機(jī)處理日常事務(wù)。為了更好的使用計(jì)算機(jī)，方便各計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)共享，需要建設(shè)單位內(nèi)部的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)；同時(shí)，為了更好的進(jìn)行各單位之間的數(shù)據(jù)通信，需要建設(shè)連接各單位間的計(jì)算機(jī)廣域網(wǎng)；另外，為了利用Interne（t互聯(lián)網(wǎng)）上豐富的資源和更好的與外界交流，需要將局域網(wǎng)與Internet互聯(lián)。

2.5 用水管理決策支持系統(tǒng)

用水管理決策支持系統(tǒng)主要包括灌區(qū)需配水計(jì)算及模擬、水量調(diào)度及決策支持、測(cè)水量水及水費(fèi)征收、地表水和地下水聯(lián)合調(diào)度等方面的內(nèi)容，個(gè)別灌區(qū)還存在防洪問題，由于防洪問題的特殊性，在用水管理決策支持系統(tǒng)中一般只對(duì)渠道、水庫的防洪控制水位予以考慮，關(guān)于水庫、蓄滯洪區(qū)、河道的洪水演進(jìn)等的洪水預(yù)報(bào)調(diào)度系統(tǒng)則需要參考防洪方面的專門書籍。

2.6 渠系自動(dòng)化系統(tǒng)

廣義的渠系自動(dòng)化系統(tǒng)包括渠道測(cè)水量水、用水決策、閘門自動(dòng)化（或管道的自動(dòng)控制）等在內(nèi)的完整的測(cè)、控系統(tǒng)，而狹義的渠系自動(dòng)化系統(tǒng)則僅指閘門自動(dòng)化、管道自動(dòng)控制。由于測(cè)水量水和用水決策在其他部分論述，這里指的狹義的渠系自動(dòng)化即閘門自動(dòng)化和管道自動(dòng)控制。

結(jié)束語

信息化是我國(guó)水利現(xiàn)代化的必然選擇，也是水利現(xiàn)代化的必然選擇。通過信息化建設(shè)可提高灌區(qū)為用水戶服務(wù)的質(zhì)量和水平，為用水戶適時(shí)、適量、安全供水。信息化建設(shè)可以大大增強(qiáng)信息的時(shí)效性和準(zhǔn)確性，進(jìn)行大量信息后處理，制定出科學(xué)的灌溉、排洪調(diào)度方案，從而提高灌區(qū)的灌溉用水效率和效益。

[1]年立新.加速實(shí)現(xiàn)灌區(qū)信息化建設(shè)[J].中國(guó)農(nóng)村水利水電，2001.

[2]胡和平.灌區(qū)信息化建設(shè)，2004.