水利信息化技术在农业灌溉用水精准计量中的应用价值

　　摘要：本文针对农业灌溉用水管理粗放、计量不精确的现状，分析了农业灌溉用水计量模式及存在的问题，总结了农业灌溉用水计量不精确的原因，并提出了相应的解决对策。

　　关键词：水利信息化,农业灌溉用水,计量模式,精准计量

　　水利信息化技术是利用先进的计算机信息技术，实现灌区管理的自动化、精准化，水利信息化技术在农业灌溉用水中的核心作用是节水，其主要内容包括水利信息数据的采集、泵站闸门控制、水量调度管理及计算机数据支撑平台等。

　　1农业灌溉用水计量模式及存在的问题

　　国内农业灌溉用水的计量模式主要有间接估算、水工建筑物、量水仪表及特设堰槽四种[1]，根据不同地域的灌溉水源、地形特点及农业现代化水平，不同的农业灌溉用水计量模式均有其应用价值，但在实践中也存在一定的局限和弊端。

　　1.1间接估算模式

　　此方法比较简单，费用较低，经验也比较成熟，但其弊端在于用水计量精度比较低，且主观性比较强。

　　1.2水工建筑物模式

　　水工建筑物主要包括渡槽、水闸、倒虹吸、涵管等农业灌溉基础设置，此模式适用于水资源丰富的地区，运用水工建筑物进行农业灌溉用水计量能够减少附加用水计量设备的建造费用。其缺点是需要根据农业灌溉实际，对不同的水工建筑物进行逐一率定，且工作量大、人工付出多。

　　1.3特设量水堰槽模式

　　此模式与水工建筑物模式类似，其原理也是水位法，但是相对于常规的水工建筑物模式更加专业，且精度有所提升。其弊端在于会产生不必要的水头损失，且其建造费用相对较高，只有在常规的水工建筑物误差太大不能满足要求时才采用此模式。

　　1.4量水仪表模式

　　量水仪表模式是目前最为精准的计量模式，直观便捷、计量精确，可进行信息存储，并可与网络连通，实现自动化、信息化和网络化。此模式最大的弊端在于安装维护费用较高，不易在农户分布分散的地区施行，同时，量水仪表对农业灌区的气候、水质等有一定的要求[2]。量水仪表模式是农业灌溉用水精准计量和水利信息化的发展方向，但短期内全面推广尚有难度。

　　2农业灌溉用水计量不精确的原因分析

　　2.1管理粗放，科技支撑不足

　　农业灌溉用水计量管理粗放、科技支撑不足主要表现在3个方面。

　　一是缺乏完善的计量设施，在灌区的调研中发现，灌区计量设施设备少，灌区干、支渠仅采用了涵闸量水和量水堰槽，部分灌区用水计量设备短缺，只能在渠首计量，沿途取水口中均没有计量设备。部分渠道断面不达标，标准不统一，导致用水计量结果偏差较大。

　　二是管理粗放，由于缺少相对精确的计量模式和计量设备，无法满足管理需求。多数灌区总量控制根据灌区用水加价统计方法，灌区管理及行业管理资料、信息等的处理以传统手工作业为主，无法实现数据的远传和储存，需要人工现场查看，分级汇报统计，因此数据的可靠性和及时性受人为因素的影响。

　　三是水利信息化技术应用和推广不足，农业灌溉、用水计量设备的科技支撑水平较低，相关数据缺乏专业性和科学性，同时相关科研成果的转化率低，对新技术、新设备、新工艺的推广实施不足。

　　2.2计量收费缺乏科学化管理

　　受相关硬件设备和用水计量方式的影响，灌区面积、放水量和时长随意性比较大，缺乏科学化、集约化管理，因此灌区计量收费采用按面积而非按用水量，这就无法从根本上调动用户节约用水的积极性，也制约着用水精准计量的推广实施，易形成恶性循环[3]。

　　3水利信息化技术在用水精准计量中的应用建议

　　3.1增加水利信息化基础设施投入，完善灌区用水计量体系

　　农业灌溉用水的精准计量需要全面推行水利信息化技术，加大对灌区项目的投资力度，在相关大型灌区骨干工作基本完成的现状下，灌区支渠及以下渠系的水利信息化设施、计量设备和计量方法要不断完善，从政策和资金上争取补贴和扶持，特别是在灌区大型水利工程改造时，要充分运用先进的水利信息化技术，加大对节水和量水设施的建设[4]。正式建立农业灌溉用水计量体系，增加量测水站点。水利信息化基础设施要多方筹措资金，同时相关部门要对农业灌溉用水计量体系的设施标准、管理制度进行制度化约束，激励地方加快实施。

　　3.2开展业务培训，提高基层水利工作人员的素质

　　水利信息化技术在用水精准计量中的实践应用，需要有与技术体系相匹配的人才体系，因此需要加强对基层水利人才队伍的建设和专业培训，提高其业务能力。灌区应定期举办相关的业务培训班，对各测站的业务骨干进行培训，采用分批次层级培训模式，提高工作人员的业务素质和技术水平，要求相关计量人员熟练掌握计量方法，并对用水计量设备进行定期维护，建立相应的奖惩激励制度。

　　3.3推广计量新技术与新工艺，全面推进灌区信息化建设

　　灌区管理的发展趋势是自动化、智能化，人工调控和测量的传统模式将逐步被淘汰，随着计算机网络技术和遥测设备的不断完善，数据传输和储存更加便捷，因此自动化量测和调控是灌区用水计量及管理的主流趋势。对骨干区系应结合水工建筑物的改造，采用性能优越的传感器和处理系统，实现自动量测。对于田间计量，直读式仪表是发展方向。

　　参考文献

　　[1]任庆海,马辉.农业灌区渠首计量设施调研与分析[J].水利信息化,2015,(4).

　　[2]王建文,刘咏峰,邓湘汉,等.用水计量标准化初探[J].水利技术监督,2009,(4).

　　[3]夏云林.农田水利节水灌溉技术浅析[J].水利规划与设计,2015,(9).

　　[4]李娜.关于农业灌溉用水计量方法的探讨[J].水科学与工程技术,2014,(6).

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