李福來
(民和回族土族自治縣水利設施運行服務中心,青海海東 810800)
在灌區(qū)節(jié)水灌溉工程中引入水利信息化技術,能夠為機組裝置穩(wěn)定運行奠定良好基礎,便于機組科學分配水資源,盡可能減少水資源不必要消耗和浪費;同時提高灌溉效率,在保證灌溉量的同時有效降低灌溉頻率[1]。另外,應用水利信息化技術,還可以結合灌區(qū)實際情況靈活調整灌溉數(shù)據(jù),如此技能提高水資源利用率,又能達到理想節(jié)水效果。
將水利信息化技術應用到灌區(qū)節(jié)水灌溉工程中,能夠有效提高灌區(qū)管理水平。具體來說,利用信息化技術采集灌區(qū)數(shù)據(jù)信息,并做好自動化分析、處理、保存、應用等工作,便于水利部門及時掌握灌區(qū)實際情況,有利于為水資源分配利用、監(jiān)督控制提供技術支撐,從而提高地區(qū)內部水資源利用率,滿足灌區(qū)灌溉需求。水利信息化技術還能夠對用水戶灌溉效益進行平衡,確保水資源管理、調取、應用等過程公開、透明,使用水戶對灌區(qū)水資源利用情況有直觀認識,有利于引導用水戶自主參與到節(jié)水行動中,從而降低水資源消耗率和浪費率[2]。
水利部門在灌區(qū)灌溉工程中應用水利節(jié)水技術時需要構建網(wǎng)絡監(jiān)控平臺,其主要作用是實時監(jiān)督灌區(qū)水資源利用情況,同時采集和管理灌區(qū)數(shù)據(jù)信息。網(wǎng)絡平臺本身具有開放性、共享性優(yōu)勢,能夠為數(shù)據(jù)信息高效傳遞提供保障,便于各部門及時了解灌區(qū)情況,從而提高工作效率和管理水平,同時降低辦公成本。
新形勢下,各地區(qū)建設的灌區(qū)普遍具有范圍廣、路線長、灌溉點多等特點,并且南北差異較為顯著。其中北方降雨突發(fā)性較強,南方降雨則相對均衡,使得不同地區(qū)的灌區(qū)存在較大的區(qū)域性特征[3]。部分灌區(qū)依然沿用傳統(tǒng)灌溉方法和管理模式,即利用通訊工具傳遞數(shù)據(jù)信息,或者采用人工監(jiān)測方法開展管理工作,由于手段落后,所以工作效率較低,無法充分滿足新時期灌區(qū)管理需求。而引入水利信息化技術,構建灌區(qū)信息化系統(tǒng),能夠及時采集灌區(qū)數(shù)據(jù)信息,并在自動化處理和分析數(shù)據(jù)信息基礎上,為水資源調配和管理工作提供準確依據(jù)。
在社會經(jīng)濟飛速發(fā)展的同時,我國各地區(qū)也呈現(xiàn)出不同程度的能源短缺現(xiàn)象。緩解能源壓力、提高能源利用率,已經(jīng)成為社會群眾關注的熱門話題。將水利信息化技術引入節(jié)水灌溉工程中,能夠促進機組穩(wěn)定運行,同時優(yōu)化和完善各裝置功能和性能,能夠保證灌區(qū)灌溉量,靈活調度水資源,實現(xiàn)各級流量合理分配、有效協(xié)調的目標。
將水利信息化技術應用到灌區(qū)節(jié)水灌溉工程中,能夠對灌區(qū)水資源利用情況進行全方位、全過程監(jiān)督管理,確保工作人員及時了解灌區(qū)水情變化情況,便于對水資源進行科學分配、有效利用。如此可以有效提高灌區(qū)供水能力,實現(xiàn)以最少量水資源消耗達到最佳灌溉效果這一目標,使節(jié)水灌溉工程滿足適量灌溉、適時灌溉基本需求。
管理方式落后是灌區(qū)節(jié)水灌溉工程普遍存在的問題,主要體現(xiàn)在以下幾個方面:第一,節(jié)水灌溉技術和農業(yè)生產體制不符。當前,我國農業(yè)生產大多推行家庭聯(lián)產承包責任制,人均耕地不足0.15hm2,通常一個滴灌工程或噴灌工程需要覆蓋幾十戶承包責任地,由于不同承包地種植作物存在差異,用水量也不盡相同,導致灌溉管理工作開展受到阻礙。第二,水利部門存在“重建設,輕管理”思想。當前,各地區(qū)水利部門在節(jié)水灌溉工程建設投資方面積極性較高,但工程建設完畢后,管理工作卻相對滯后,導致管理資金不足,很多設施設備維護不到位,嚴重降低運行壽命,阻礙工程充分發(fā)揮自身效益。第三,經(jīng)營管理體制滯后。現(xiàn)階段,我國大部分節(jié)水灌溉工程都是由政府出資興建,并且建成后政府參與運行管理,這對于工程發(fā)展而言本應是好事,但由于管理模式大多為計劃經(jīng)濟時期的舊模式,導致管理效果不盡人意。第四,產業(yè)結構調整不科學。眾所周知,微灌工程、噴灌工程在節(jié)水方面效果較好,所以需要農業(yè)生產中種植經(jīng)濟價值相對較高的作物;第五,管理模式缺乏規(guī)范性。雖然各地區(qū)在應用水利信息化技術的同時,涌現(xiàn)出了各種新型灌溉管理模式,但結合實踐情況來看,普遍存在缺乏統(tǒng)一規(guī)范的問題。
我國現(xiàn)代化灌區(qū)節(jié)水灌溉工程普遍具有路線長、范圍廣、灌溉點多等特點,在運行管理等方面要協(xié)調好各方利益,盡可能在保證灌溉效果的同時減少水資源的不必要消耗和浪費,對水利信息技術應用提出較高要求,要保證數(shù)據(jù)信息在搜索、處理、使用、傳輸?shù)确矫姹憬荨⒖焖?,從而為各項工作開展提供保障。但由于我國在水利信息技術理論分析和實際應用方面起步較晚,目前依然處于摸索階段,在一定程度上限制了水利信息技術的應用范圍,并未充分發(fā)揮其功能和作用,需要相關學者進一步加大技術研究力度,使其更好地服務于灌區(qū)節(jié)水灌溉工程。
想要實現(xiàn)灌區(qū)節(jié)水灌溉工程高效用水目標,需要將科學、合理的灌溉用水信息作為前提。利用節(jié)水信息化技術開展節(jié)水灌溉工程建設工作,其本質是對灌區(qū)進行自動化管理,其核心是滿足節(jié)水灌溉基本需求。
當前,我國部分管理單位已經(jīng)實現(xiàn)了灌區(qū)計算機遠程管理和無人值守基本目標,需要管理單位在閘門控制工作中引入閘門終端。在手動閘門信息數(shù)據(jù)采集過程中應用一體化手工閘門遙控高端,能夠累積瞬時流量。在此基礎上,應用GPRS傳輸模式將數(shù)據(jù)信息傳送到計算機系統(tǒng)中,可以對數(shù)據(jù)信息進行自動化分析、處理和儲存。
利用水利信息技術對灌區(qū)節(jié)水灌溉工程的數(shù)據(jù)信息進行分析、處理和傳輸,能夠充分保證數(shù)據(jù)信息的準確性、及時性和高效性,有利于促進網(wǎng)絡系統(tǒng)穩(wěn)定運行,為工程運行管理提供準確依據(jù)。
想要充分發(fā)揮水利信息化技術在節(jié)水灌溉工程中的作用和價值,就要轉變管理理念、創(chuàng)新工作方式,具體可以從以下幾個方面進行分析:
第一,構建節(jié)水灌溉信息化系統(tǒng),提高管理水平。應用網(wǎng)絡技術、通信技術、控制技術等各種先進技術,構建灌區(qū)節(jié)水灌溉信息化系統(tǒng),實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息快速采集、水資源科學調度、灌溉情況實時監(jiān)控等目標,保證水情反應及時、配水科學合理,以此來改善灌溉工程供水能力。一方面能夠滿足水資源量化管理需求,另一方面能夠實現(xiàn)水資源優(yōu)化配置目標,從而使灌溉工作適時適量、有序進行,確保各方受益均衡、消費透明。
第二,優(yōu)化工作方法,提高工作效率。長期應用節(jié)水灌溉信息化系統(tǒng)能夠形成合同供水、合理收費的理想局面。相關部門可以結合灌區(qū)實際情況制定和修改供水方案,在滿足用水戶灌溉需求的同時,確保灌區(qū)均衡受益,同時盡可能減少水資源的不必要消耗和浪費。
灌區(qū)節(jié)水灌溉工程線長、面廣、線多,并且存在南北差異,很多地區(qū)的灌溉工程依然采用人工監(jiān)測、電話傳送信息等方式,由于手段落后導致數(shù)據(jù)信息傳遞不及時,并且無法充分保證數(shù)據(jù)信息的準確性和可靠性。而引入水利信息化技術,構建灌區(qū)信息化系統(tǒng),能夠有效彌補以上弊端、解決各種短板。特別針對發(fā)生洪澇、特大暴雨等自然災害的灌區(qū),信息化管理系統(tǒng)的優(yōu)越性也愈加凸顯。具體來說,想要制定科學、合理的水資源配置方案,離不開數(shù)據(jù)信息的支撐。
良好的灌區(qū)節(jié)水灌溉系統(tǒng),應具備功能豐富特點。通常需要由2個系統(tǒng)組成,分別為灌區(qū)用水信息采集系統(tǒng)和灌區(qū)用水決策支持系統(tǒng)。其中灌區(qū)用水信息采集系統(tǒng)主要包括氣象信息采集傳輸、田間監(jiān)測信息采集傳輸、渠系水情信息采集傳輸?shù)裙δ?。灌區(qū)用水決策支持系統(tǒng)主要包括數(shù)據(jù)庫、用水信息管理、用水信息處理等功能。只有構建功能豐富、運行穩(wěn)定的信息化管理系統(tǒng),才能夠動態(tài)管理灌區(qū)水情,使灌區(qū)真正達到節(jié)約化、高效化、正統(tǒng)化目標。
想要充分發(fā)揮水利信息化技術在節(jié)水灌溉工程中的作用,就要構建功能完善的信息化管理系統(tǒng),為灌區(qū)運營管理提供準確的數(shù)據(jù)支撐,在此基礎上要改進管理方式和管理理念,從而達到節(jié)水灌溉效果,為工程可持續(xù)發(fā)展奠定基礎。