灌区灌溉管理和信息化建设研究进展

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1、灌区灌溉管理和信息化建设研究进展贵州省水利科学研究院王群总工摘要：信息化建设是我国灌区节水配套改造项目的主要内容之一。就我国灌区管理信息系统进行了系统阐述，分析了我国灌区管理和信息化建设存在的问题，重点分析在我国灌区进行管理信息化的必要性，同时也分析了GIS在水利工程方面的应用现状及需求，阐明了GIS技术在我国未大面积推广使用的原因，为我国灌区管理和信息化建设提供一定的理论参考。关键词：灌区；灌溉管理；信息化；研究进展水资源问题将是21世纪制约我国社会经济可持续发展的首要资源环境问题，而缺水是干旱半干旱地区农业发展的首要限制

2、因子。尤其是近年来我国北方的持续干旱及地下水严重超采，使得农业水资源供需矛盾日益突出[1]。因此，合理高效地利用有限的水资源是今后农业生产中必须重视的一个关键问题[2-3]，而水利信息化管理是高效利用水资源的一种有效途径。从目前节水农业四大技术(工程节水技术、农艺节水技术、生物或生理节水技术和水管理节水技术)来看，国内在水源、输水、配水、用水、节水农业、水法规政策等方面已取得了许多科研成果，在节水农业的各个环节已形成了许多相对成熟的单项技术，但缺乏组装、配套，尤其缺乏适合于区域的集成技术，因此严重影响整体节水效益的发挥[5]

3、。在高度重视水利信息化建设的今天，“中国水利要实现从工程水利向资源水利，从传统水利向现代化水利、可持续发展水利转变，显得尤为重要[6]。如何提高灌区管理水平和灌溉水资源利用效率，是关系到我国农业是否可持续发展的重大问题之一。目前，农业灌溉面临巨大的挑战，农业水资源供需矛盾十分突出，如何利用现有的高新信息技术有效保护和合理利用水资源，充分发挥资源效益，是摆在水利工作者面前的新的课题。开发应用功能齐全、界面友好的管理信息系统软件是灌区管理现代化发展的必然趋势，是实现灌区计划用水、规范管理和农田节水灌溉的重要手段之一。灌区管理信息

4、系统的建立不仅为灌区管理部门提供科学的决策依据，还将提高灌区管理的效率和水平。灌溉管理是灌区信息系统的基础和中心内容，合理灌溉、科学用水、提高灌溉效益的一切措施均取决于准确、可靠、及时的灌溉用水管理信息。灌区管理信息系统是以加工处理灌区管理信息为主的计算机系统，旨在实现灌区信息的采集、处理、加工、存储、传输、反馈的一体化和自动化。1灌区管理信息系统传统的管理信息系统，主要是完成信息的收集、整理、统计分析，通过各类报表进行输出。近年来，随着地理信息系统(GIS)软件的成熟和应用，将地理信息系统加入到管理信息系统，己成为一种趋势

5、。在灌区管理工作中引入GIS，利用GIS的空间信息管理和分析的功能，将已成熟的图形技术与数据库技术揉合在一起，将普通的MIS升华为具有可视信息的MIS+GIS系统，这将使灌区用水数据的实际情况更加直观化，为灌区管理者全方位、多角度的分析和决策提供了方便。1灌区管理信息系统目前在国外发达国家，灌区管理正朝着信息化、自动化、高效化方向发展。国外灌区普遍把计算机技术、自动控制技术、信息技术、系统工程技术、地理信息系统等应用于水管理，实现集信息采集－处理－决策－信息反馈－监控为一体的调度系统，以实现水资源的合理配置和灌溉系统的优化调

6、度。而我国灌区的灌溉管理水平和信息化程度，总体上还处于比较低的水平。主要表现在以下几个方面。2我国灌区管理和信息化建设存在问题（1）灌区信息采集点少、手段落后有关调查资料显示，大型灌区平均0.37万hm2有一个水位、流量观测点，单位测点控制渠道长度94km。靠如此稀少的观测设施，根本无法对用水户的用水量进行实时监控。其他的观测项目如水质、土壤墒情和地下水、作物长势等更少。同时，观测手段也相对落后，现在灌区大部分仍是采用简单的、经验的方法进行观测，测量精度较低。由于不能及时准确地获得水流的各项特征指标和灌区灌溉管理所需的其他信

7、息，使得用水调度大多凭经验进行，大多数灌区不能动态制定用水计划，无法适应水情、作物种植结构等的变化情况，不可避免地造成一些无效放水。目前，大多数灌区的信息传输手段限于传输模拟信号的电话线，监测的水情、墒情和作物长势等信息只能人工通过电话或整编后的纸媒介进行传输，时效性差，难以满足实时调水的需求。2我国灌区管理和信息化建设存在问题（2）灌区管理人员信息化意识和技术水平亟需提高部分灌区也尝试进行信息化方面的建设，但由于灌区管理人员信息化技术水平差，使得建成的信息系统使用难、管理维护更难，无法充分发挥已建系统的作用，不仅没有减轻反

8、而加重了灌区工作人员的负担。灌区要实现信息化，也必须从提高灌区管理人员的信息化意识和技术水平入手，使得灌区有信息化的迫切要求，并能够很好的使用信息化系统，对信息化系统能够进行必要的管理和维护。只有这样，才能推动信息化建设。2我国灌区管理和信息化建设存在问题（3）灌区信息化建设没有一个统一的