全国大型灌区信息化建设与发展

全国大型灌区信息化建设与发展作者：顾宇平一、引言1. 我国的行业信息化进程我国的行业信息化始于1993年，其建设和发展以“金”字号工程为代表。

江泽民总书记当年提出在金融系统实施电子货币工程，即“金卡工程”开启了行业信息化的序幕，随即又启动了金桥（公共网络）、金关（海关）、金税（税务）等，合称为“四金工程”。

2002年国务院第17号文件更是把信息化建设提到了前所未有的高度，明确提出“要加快十二个重要业务系统建设”，即：继续完善已取得初步成效的上述四金工程，启动和加快建设金宏（宏观经济信息）、金财（财政）、金盾（公安）、金审（审计）、金保（社会保障）、金农（农业）、金质（质检）和金水（水利）等八个重要业务系统，统称为“十二金”工程。

另外以各部委为主导的行业信息化建设如金卫（卫生）、金交（交通）、金人（人事）、红盾（工商）等也都积极加快步伐，力争加入国家级“金字”工程的行列。

国家对信息化的重视，尤其是“金水工程”列入12金工程之一，为水利行业信息化带来难得的发展契机。

而农村水利作为水利行业的重要组成部分，也积极的在信息化建设方面进行探索，大型灌区信息化则是农村水利信息化迈出的重要一步。

2. 灌区信息化的定义给灌区信息化下一个非常准确的定义是比较困难的，因为“信息化”本身就是基于中国语言思维的高度概括性的词汇，具有广泛的外延。

我们参照《全国水利信息化规划纲要》对水利信息化的定义来概括灌区信息化的定义：灌区信息化就是充分利用现代信息技术，深入开发和广泛利用灌区信息资源，大大提高信息采集和加工的准确性以及传输的时效性，做出及时、准确的反馈和预测，为灌区管理部门提供科学的决策依据，全面提升灌区经营管理的效率和效能。

它不仅仅是信息设备和软件的简单堆砌，而是几乎涵盖了灌区业务所有方面的一个全新概念，具体来说应该从以下3个方面分别描述。

灌区信息化是一种全新的管理理念。

无论是工程建设还是生产管理，决策者要充分利用信息资源，通过整理、分析和量化各种指标作为决策依据，避免“经验论”和“拍脑袋”决策。

灌区信息化是一种高效的管理手段。

通过将历史信息和动态实时信息作为生产调度和绩效考核的标准，结合机构改革实现各部门之间的信息共享，使管理目标更加具体明确，部门之间协调得力，最大程度完善管理体制和提高管理水平。

灌区信息化是一个全面的管理系统。

这个系统由硬件和软件构成，硬件是基于计算机、自动控制、信息网络技术的集信息采集、目标控制和信息传输为一体的集成化信息系统；软件则是能使硬件发挥最大效用的，将信息整理、计算、分析，以实现辅助决策、科学调度的计算机应用软件系统以及相应的管理制度和管理方式的总称。

二、大型灌区信息化建设的必要性1. 大型灌区的重要地位大型灌区在我国的重要地位人所共知，402个大型灌区总有效灌溉面积2.4亿亩，占全国耕地面积13％，是我国农业生产的主力军。

大型灌区粮食产量占全国的22％，商品粮率达80％，是我国粮食安全的重要保障；农业生产总值占全国的近1/3，是我国农业和农村经济增长的重要支撑；提供了占全国总量约1/7的城镇生活用水和工业用水，受益人口2亿多，是我国经济社会发展的重要基础设施；灌区良好的人工生态体系起到改善生态环境、涵养水源、净化空气、抑止水土流失、减轻风沙威胁等作用，部分大型灌区还承担其区域水资源调配的任务，是当地生态环境保护的重要依托。

2. 大型灌区信息化建设的必要性1）是实现部党组新的制水思路的要求。

信息化是我国水利现代化的必然选择，也是水利现代化的必然选择。

要解决新世纪水利面临的三大问题，就必须突破传统的治水思路，充分依靠科技进步，通过加强水利信息化建设，推进水利的现代化。

灌区信息化是提高灌区的管理和服务水平和质量、降低成本的重要手段，是实现“总量控制”和“定额管理”两套指标体系的重要措施，是灌区今后建设和发展的必然方向。

2）是提高工程安全运行保证的关键措施很多灌区本身就具有防汛任务，尤其山丘区灌区，傍山渠道多，集雨面积大，容易形成坡面径流，威胁渠道或建筑物安全。

通过信息化建设，对水雨情实时监测，及时分析对比，提出防汛预案，最大程度确保工程安全运行和当地人民群众生命财产安全。

3）是提高科学管理水平重要途径从灌区本身需求来看，目前普遍存在管理能力的建设与提高相对滞后的问题，灌区管理和行业管理大量资料信息仍以手工作业为主，各级行业主管部门难以及时准确全面了解灌区及行业发展状况及变化趋势，灌区管理目标无法量化。

通过信息化建设可以大幅度提高管理水平，更加有效的管理工程，合理调配水资源，使效益最大化。

此外，随着改革开放的不断深入，用水户对灌区的要求不断提高，通过信息化建设可提高灌区为用水户服务的质量和水平，为用水户适时、适量、安全供水。

4）是提高水的利用效率的重要途径灌区传统配水方法无法实现实时适量调配，且难以有效利用历史资料进行分析，影响自身管理水平提高，水的利用率偏低。

信息化建设最大优势就是大大增强信息的时效性和准确性，进行手工无法完成的大量信息后处理，制定出科学的灌溉、排洪调度方案，从而提高灌区的灌溉用水效率和效益。

5）是促进农村水利行业管理现代化的根本手段过去农村水利建设主要靠发动群众，管理主要靠经验，靠拍脑门，数据不完整，而且时效性差，管理十分粗放。

灌区信息化建设可以大大提高行业管理数据的全面性、准确性和适时性，为科学管理和决策提供可靠依据，促进行业管理现代化。

3. 灌区信息化发展的机遇为解决灌区工程老化失修、配套不全等问题，国家自98年开始进行“全国大型灌区节水改造与续建配套项目”，投入专项国债资金，为灌区更新改造提供强有力的支持。

在不断解决灌区骨干工程问题的同时，如何利用现代技术手段提高灌区灌溉用水效率和管理水平也逐步提上日程。

灌区信息化建设面临着前所未有的机遇。

三、大型灌区信息化的发展1. 灌区信息化的发展历史“大型灌区信息化”是在综合多年来灌区管理和技术手段发展的基础上，高度整合、提炼的全新概念。

首先，自上世纪70年代以来灌区就开始进行自动控制技术方面的研发应用。

如：以湖南韶山、河南人民胜利渠等为代表的闸门自动控制系统，以及80年代后期以甘肃景电等为代表的泵站自动调度系统等。

其次，很多灌区也都在探索自动测报、自动计量等方面的工作。

如：在建筑物量水的基础上安装自记式水位计、明渠流量计、遥测水位计等。

此外，大多灌区都曾建有自己的通讯系统。

如：早期很多灌区都建过的专线电话、陕西泾惠渠的无线对讲集群，以及后来宁夏青铜峡的数字微波等。

以上研发应用工作在当时称作“灌区自动化技术”或“灌区通讯调度技术”，实际上就是早期灌区信息化的雏形，这些技术的应用均在当时对灌区的管理调度发挥了重要作用，有些系统直到现在还应用于生产管理中。

随着时间推移，由于受当时社会经济、技术条件制约，原本就标准偏低的所谓“灌区自动化”等技术也一直停留在研发试验阶段，而随着此类技术本身的高速发展，已建系统也逐步被淘汰或报废。

就目前来看，灌区管理手段仍然较为粗放，因此而产生的水量供需矛盾并未缓解，弃水损失也日趋严重。

2. 大型灌区信息化的正式提出2001年4月，水利部汪恕诚部长视察甘肃景电灌区时，对景泰灌区泵站自动调度系统给予高度评价，并批示：“景泰经验很值得总结推广”。

同年5月，为落实部长批示，农水司与灌排中心联合在湖南韶山召开了“灌区用水管理信息化技术研讨会”，正式提出“大型灌区信息化”的理念。

农水司李仰斌副司长代表冯广志司长在会上做了重要发言。

同年7月，翟浩辉副部长在农水司上报的会议材料上批示：“大型灌区管理信息化建设是实现部党组新的制水思路的要求，是提高工程安全运行保证程度的关键措施，是提高科学管理水平和水的利用效率的重要途径，是促进农村水利现代化的根本手段”。

“将灌区信息化建设纳入大型灌区节水改造总体规划，加强领导，着力推进我国水利信息化建设”。

2002年7月，水利部农村水利司下发《关于开展大型灌区信息化建设试点工作的通知》（农水灌［2002］09号）文件，正式启动了全国大型灌区信息化建设试点工作。

3. 大型灌区信息化试点工作的开展2002年8月，部分基础条件较好的灌区按照农水司的要求，组织编制了信息化建设规划及3年实施方案，同年11月通过了由灌排中心组织的专家评估。

2002年11月，农水司根据评估意见以（农水灌［2002］15号）文件确定了河北石津等30个大型灌区为首批信息化建设试点单位，并在当年年度计划中开始安排实施信息化建设。

2003年8月，鉴于信息化是全新概念，无论是试点单位还是行业管理单位都无经验可循的实际情况，经过近一年试点建设工作的摸索后，在黑龙江召开了“全国大型灌区信息化试点工作汇报座谈会”。

组织试点单位、大专院校和科研单位、相关企业等共同探讨了大型灌区信息化建设的指导思想与原则、建设目标、建设内容等问题。

农水司李代鑫司长发表重要讲话，并做出了具体工作部署。

2006年3月，试点单位对3年以来的信息化建设工作进行了总结，看到了成效，也找到了问题，为下一步工作调整和部署提供了基础。

四、大型灌区信息化建设的主要内容大型灌区信息化的建设内容包括灌区自身的信息化建设和大型灌区行业管理信息化两部分内容。

1. 灌区信息化建设内容灌区信息化概括起来就是测、控、传、软四个方面。

实践中人们通常把信息系统形象的比喻成人的工作过程，“测控点”就象人的五官和手脚，将信息收集，并转化为系统能够接受的方式（即数字化），上传给信息中心，亦或接受上级指令，转化为物理控制方式来控制目标；“数据传输”就相当于神经网络，上传下达各种数据、指令；“软件系统”就好比是整个系统的大脑，执行“思考”的功能，收集管理决策所需要的所有数据，通过各类软件分析处理，产生决策结果，如：管理调配目标或用水计划等。

1) 监测系统建设内容监测系统内容主要包括雨情、水情、闸位、工情、墒情、水质、气象和视频等方面的内容。

这些内容根据灌区实际情况和所处地域又有很大不同。

雨情监测。

在水库灌区和南方山区布点相对密集，而对于北方则可较疏，西北干旱地区则必要性不大。

目前主要采取的技术包括翻斗式、容栅式雨量计等。

水情监测。

水情包括水位和流量，是大型灌区信息化的基础数据之一。

一般情况下根据灌区管理单位的管理细致程度布点，主要是闸前、闸后，各级交接断面，重要配水点，以及在田间与收费相关的计量等。

目前水位测量采取的主要技术包括压力、浮子、超声波、声波、电容、磁滞伸缩等，流量监测除泵站管道输水部分有采用电磁流量计以外，基本都采用建筑物量水配合自动水位采集装置计算流量和用水量。

闸位监测。

闸位监测一般情况是结合闸门控制统一考虑，但不排除一部分目前由于投资或技术等原因，无法实现控制而仅仅监测闸位的信息点。

布点针对主要的分水、节制和泄洪闸。

主要技术有编码式、模拟量和超声波等。