范 興

(寧夏秦漢渠管理處，寧夏 吳忠 751100)

1 灌區(qū)概況

寧夏青銅峽河東灌區(qū)屬國家大型二等灌區(qū)，灌域囊括寧夏青銅峽市、吳忠市利通區(qū)、靈武市的16個鄉(xiāng)(鎮(zhèn))，8個大中型國營農(nóng)林場、2個工業(yè)園區(qū)以及鹽環(huán)定揚黃工程的覆蓋區(qū)域，總控制面積874km2，實際灌溉面積107.66萬畝。灌區(qū)內現(xiàn)有河東總干渠1條，秦渠、漢渠、東干渠、馬蓮渠4條干渠和農(nóng)場渠、波浪渠2條支干渠，骨干渠道總長223km，造率達到80%，有各類渠系建筑物1 077余座，改造率達到85%以上，骨干渠道最大引水能力169m3/s，年均引水量10.2億m3。灌區(qū)自然條件優(yōu)越，灌排體系健全，農(nóng)業(yè)種植結構以玉米和水稻為主，以春小麥、供港蔬菜、瓜果和經(jīng)果林蔬菜為輔，是寧夏主要的糧食生產(chǎn)基地，被譽為“塞上明珠”。

2 灌區(qū)信息化建設水平

2016年以來，灌區(qū)積極探索現(xiàn)代化生態(tài)灌區(qū)建設，重點推進利通區(qū)現(xiàn)代化生態(tài)灌區(qū)試點建設，開發(fā)了秦漢渠灌溉管理平臺，將灌溉調度、水位雨量遙測、自動測量水、水閘和干渠直開口遠程控制、水量計算填報匯總、視頻監(jiān)控等多系統(tǒng)數(shù)據(jù)集成整合，并且在不斷使用過程中進行優(yōu)化升級。積極引進安裝聲學多普勒流速儀(V-ADCP)全自動在線測流系統(tǒng)8套；改造水閘遠程控制與視頻監(jiān)控自動化19座；改造測控一體槽閘(板閘)5座；水位監(jiān)測點安裝超聲波水位遙測儀106套；干渠直開口安裝測控一體化閘門354套；揚水泵站安裝管道流量計14套；水庫安裝雨量計4套、視頻監(jiān)控3套；所、段安裝安防監(jiān)控9套；開發(fā)了“巡渠通”軟件及APP，給所段管理人員配置“巡渠通”移動終端142部，變“一日多巡”為“分級分段分時巡護”，初步形成了按時巡檢、實時發(fā)現(xiàn)、快速上傳、及時處理的良好工作機制。

同時，灌區(qū)灌溉工程信息化建設與地方農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結構深度融合，地方政府行政主管部門大力發(fā)展高效節(jié)水灌溉，面積達30多萬畝，占灌區(qū)總面積近30%。利通區(qū)金銀灘鎮(zhèn)、金積鎮(zhèn)等探索實施“水肥藥”一體化田間智能節(jié)水灌溉，在田間通過配備首級泵站、電磁閥、墑情監(jiān)測設備和噴滴設施等實現(xiàn)“按需灌溉、隨水施肥”。打通骨干渠道與末級渠系計量數(shù)據(jù)鏈路，向用水戶開放水質水量水費等數(shù)據(jù)實時查詢。在灌區(qū)普及微信、支付寶二維碼等收費方式，在線開具電子發(fā)票，為現(xiàn)代化生態(tài)灌區(qū)建設提供了必要的硬件和技術支撐。

考慮到農(nóng)場渠基礎設施比較完備和信息化設備普及率高等因素，2020年6月，誠邀清華大學和寧夏數(shù)字治水研究院科研團隊在農(nóng)場渠開展水聯(lián)網(wǎng)級聯(lián)調聯(lián)動全渠道控制算法軟件研究。在測控一體化閘門生產(chǎn)廠商、遠程操控軟件開發(fā)公司等多方的積極努力和配合下，2021年5月8～12日，水聯(lián)網(wǎng)級聯(lián)調聯(lián)動全渠道控制算法軟件應用在農(nóng)場渠試驗成功，實現(xiàn)了渠道整體自動配水和任務分解的歷史性突破。

3 信息化建設取得的成效

3.1 節(jié)水增效，推進水權轉換

灌溉工程基礎設施日趨完善，節(jié)水增收效益明顯。灌區(qū)取水量從2016年的11.0億m3減少到2020年的10.2億m3，5年間節(jié)水0.8億m3。試點區(qū)畝均節(jié)水100m3，節(jié)肥20%以上，同比增產(chǎn)15%以上。利通區(qū)通過水權細化確權到戶、定額管理，將節(jié)約的1 480m3水權指標跨行業(yè)交易至寧夏寶豐能源，獲利3.82億元，水權交易資金用于水利工程建設，形成了良性循環(huán)。

3.2 減員增效，提高管理水平

通過信息化、自動化管理程度的不斷提升，極大的解放了勞動力，提高了工作效率。灌區(qū)管理工作人員從2016年的312人減少到2020年的252人，減幅達20%；管理段從2016年40個減少到2020年的31個，減幅達23%。通過整合重組，灌區(qū)農(nóng)民用水者協(xié)會從2018年的121個減少到2020年的43個，減幅達64%。為下一步推進水管單位體制改革和灌區(qū)標準化規(guī)范化建設奠定了堅實的基礎。

3.3 安全運行，提升服務能力

自動化、信息化設備的普及應用增強了對灌溉工程的監(jiān)控，使得渠道安全輸水運行得到了充分保證。近年來未發(fā)生任何渠道決口、人員傷亡等事故，有效保障了灌區(qū)100萬畝農(nóng)田適時灌溉和各業(yè)用水，促進了灌區(qū)市縣推進農(nóng)業(yè)水價綜合改革，提升了水利行業(yè)整體形象。

3.4 創(chuàng)新方式，建立長效機制

通過水權交易，建立“誰節(jié)水、誰受益”的工作機制，探索多元化投融資渠道，成功吸引大禹節(jié)水、璐碧墾公司等知名節(jié)水企業(yè)落戶灌區(qū)，開啟“投建管服”一體化建設模式，促進了灌區(qū)專業(yè)化、市場化、社會化、物業(yè)化管理。

4 存在的問題

(1)基礎設施短板與現(xiàn)代化水利發(fā)展的要求存在差距。灌區(qū)尚有45km骨干渠道未砌護改造，漢渠因砌護改造時間久遠，老化失修問題集中突發(fā)，極少數(shù)渠道及建筑物仍存在較為嚴重的安全隱患等。

(2)灌區(qū)自然條件制約信息化發(fā)展。灌區(qū)骨干渠道主要從黃河取水，由于黃河水泥沙含量大，北方地區(qū)凍脹破壞嚴重等問題，給已安裝的信息化設施設備測量、控制和運維等造成了一定難題，亟需探索解決。

(3)設備安全性穩(wěn)定性、可靠性有待進一步檢驗。已安裝使用的測控一體化設備中，除璐碧墾公司的產(chǎn)品故障率較低外，其他各型設備均存在設備故障頻發(fā)問題，大部分設備的測量精度有待進一步探索驗證。另外，現(xiàn)有的測控一體化設備建設使用缺乏相應標準規(guī)范。

(4)市場不成熟造成建設維養(yǎng)費用大。測控一體化閘門、控制性水閘等信息化設施設備市場不成熟，導致建設運行投資較大。早期安裝的各類信息化產(chǎn)品質量參差不齊且已超過保修期，造成維修養(yǎng)護花費較大。

5 下一步工作重點

(1)充分借助青銅峽灌區(qū)“十四五”續(xù)建配套與現(xiàn)代化改造項目，按照“總體規(guī)劃、分步實施”的原則，全面分析自動化量測水設施、控制性水閘、視頻監(jiān)控等方面業(yè)務需求，強化頂層設計，合理設計總體架構，明確實施路線和工作要求，完善河東灌域“十四五”信息化建設方案。按照資金情況，按照秦渠、漢渠、東干渠、馬蓮渠、波浪渠為建設次序分步實施，逐步補齊工程設施短板，優(yōu)先打造農(nóng)場渠、漢三所信息化建設試點。

(2)持續(xù)優(yōu)化升級灌區(qū)管理系統(tǒng)，優(yōu)先完善灌溉管理模塊，整合融入水閘遠控、視頻監(jiān)控等多系統(tǒng)數(shù)據(jù)，逐步完善水量、水費、灌溉進度等各類報表自動統(tǒng)計匯總，實現(xiàn)灌溉調度無紙化辦公。相繼并入防汛、安全、水政等業(yè)務模塊，打通與自治區(qū)水利調度中心、灌區(qū)收益單位數(shù)據(jù)鏈條，配套開發(fā)移動APP，逐步打造模塊清晰、簡單便捷、安全可靠、受職工歡迎認可的服務平臺。

(3)嚴格按照“以水定地、以水定產(chǎn)”原則配水，把水資源作為最大的剛性約束，鼓勵引導灌區(qū)合理調整作物種植結構、大力發(fā)展高效節(jié)水灌溉、推廣“水肥藥”一體化灌溉模式，降低總引水量，減輕供水壓力。

(4)積極配合寧夏水科院開展測控一體化閘門量水精度比測，加強信息化設施設備出廠和運行合格認定，進一步提高信息化設施設備的安全性、穩(wěn)定性和可靠性，大力推行已安裝測控一體化設備計量和收費工作。同時開展專項課題研究，積極探索信息化設備在泥沙水體、凍漲淤積等工況下的優(yōu)化應用。

(5)引進信息化人才充實灌區(qū)建設隊伍，同時加強現(xiàn)有人員培訓力度，培養(yǎng)一批水利信息化人才。調整優(yōu)化基層所段調度，將水權集中到管理所統(tǒng)一調度。管理段不再設調度職能，主要負責延伸服務、渠道巡查、維修養(yǎng)護、水費收繳等工作。

(6)正確梳理、認真分析水聯(lián)網(wǎng)級聯(lián)調聯(lián)動，全渠道控制算法軟件在第一農(nóng)場渠初次試運行過程中存在的問題，積極與清華大學科研團隊、軟件開發(fā)公司、閘門生產(chǎn)廠商等溝通協(xié)調，補齊設施設備短板，盡快開展后續(xù)測試，爭取早日實現(xiàn)正式運行，為全寧夏、乃至全國全渠道智能控制打造可復制、可推廣的“秦漢”經(jīng)驗。