農(nóng)田水利工程信息化建設(shè)的必要性及發(fā)展方向

岳克輝

（聊城市位山灌區(qū)管理服務(wù)中心，山東 聊城 252000）

隨著現(xiàn)代科技的快速發(fā)展，農(nóng)業(yè)部門也以信息技術(shù)為核心，將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、視頻監(jiān)控、通信設(shè)備等應(yīng)用到水利工程建設(shè)中，促使傳統(tǒng)農(nóng)田水利工程逐步向自動(dòng)化方向發(fā)展，不但提高了水利工程的建設(shè)質(zhì)量，而且拓展了水利工程的功能，更好地發(fā)揮了水利工程對(duì)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增收的促進(jìn)作用［1］。

1 農(nóng)田水利工程信息化建設(shè)的必要性

1.1 提高水資源的調(diào)度水平

第一，在農(nóng)田水利工程中加強(qiáng)信息化建設(shè)，能對(duì)農(nóng)田水利工程的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行信息化監(jiān)測(cè)、匯總與傳遞，確保檢測(cè)數(shù)據(jù)的精確性［2］。利用信息化技術(shù)，能對(duì)氣象與水文監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效整合，并運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)這些信息進(jìn)行系統(tǒng)分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)田水利工程的精細(xì)化管理，確保對(duì)灌溉區(qū)用水的合理分配。第二，在農(nóng)田水利工程的管理過(guò)程中，利用信息化技術(shù)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行適時(shí)監(jiān)控，全面收集、匯總相關(guān)數(shù)據(jù)，然后對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)分析，并根據(jù)分析結(jié)果對(duì)水資源進(jìn)行合理調(diào)度與分配。

1.2 改善工作環(huán)境

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在農(nóng)田水程工程中應(yīng)用信息化技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)管理的自動(dòng)化、實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的精確提取，從而提高農(nóng)田水利工程管理效率與質(zhì)量，把工作人員從繁重、艱苦的野外工作環(huán)境中解放出來(lái)，改善工作人員的工作條件與工作環(huán)境［3］。

1.3 實(shí)現(xiàn)精細(xì)化灌溉

在農(nóng)田水利工程管理中，傳統(tǒng)的農(nóng)田灌溉方式普遍存在嚴(yán)重浪費(fèi)水資源的問(wèn)題。盡管我國(guó)水資源總體比較豐富，但由于人口數(shù)量多，人均占有量較少，水資源嚴(yán)重缺乏，所以調(diào)整種植結(jié)構(gòu)、發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)、實(shí)施精細(xì)化灌溉及避免大水漫灌是農(nóng)業(yè)部門需要長(zhǎng)期探索的方向。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)水資源的科學(xué)、合理利用，充分滿足我國(guó)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的需求，要利用先進(jìn)的信息技術(shù)，把農(nóng)田灌溉、噴灌、防滲渠道及微管等現(xiàn)代化技術(shù)與信息技術(shù)充分融合，然后根據(jù)土壤儲(chǔ)水量、植物用水量及空氣溫度等情況對(duì)農(nóng)田作物的實(shí)際需水量進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，對(duì)水資源進(jìn)行科學(xué)分配，實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)田水利工程的精細(xì)化管理。這不僅對(duì)節(jié)約水資源具有非常重要的作用，而且對(duì)提高農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)收益也是不無(wú)裨益的［4］。

1.4 精確統(tǒng)計(jì)農(nóng)業(yè)用水計(jì)量

相較于城鎮(zhèn)居民生活用水，我國(guó)農(nóng)業(yè)用水價(jià)格普遍偏低，究其原因是對(duì)于農(nóng)田灌溉用水很難進(jìn)行精確計(jì)算，并且以當(dāng)時(shí)的技術(shù)，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中構(gòu)建科學(xué)、合理的節(jié)水制度還存在一定難度。而隨著科技的進(jìn)步和信息技術(shù)的發(fā)展，當(dāng)前能在一定程度上實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)田灌溉用水的準(zhǔn)確計(jì)量，為構(gòu)建農(nóng)田灌溉節(jié)水機(jī)制提供可靠的信息數(shù)據(jù)，進(jìn)而推動(dòng)對(duì)農(nóng)田水利工程用水模式的持續(xù)改進(jìn)與完善。

2 信息化建設(shè)在農(nóng)田水利工程中的具體應(yīng)用

2.1 灌溉區(qū)

在農(nóng)田水利工程灌溉區(qū)應(yīng)用信息化技術(shù)，不僅能實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物科學(xué)化用水，而且有助于形成現(xiàn)代化的農(nóng)田管理模式。

2.1.1 信息管理系統(tǒng)。信息管理系統(tǒng)能對(duì)農(nóng)田水利信息進(jìn)行收集、輸入、分析與存檔，能監(jiān)測(cè)水量分配、灌溉范圍、農(nóng)作物種類及農(nóng)作物生長(zhǎng)情況等，同時(shí)在系統(tǒng)中還可以查看各個(gè)渠道的實(shí)際運(yùn)行情況，有利于后續(xù)管理工作的開展。利用相關(guān)數(shù)據(jù)構(gòu)建信息管理系統(tǒng)，能實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)田水利工程各方面數(shù)據(jù)信息的實(shí)時(shí)監(jiān)控，并為灌溉區(qū)水利建設(shè)提供技術(shù)支持［5］。

2.1.2 調(diào)度運(yùn)行系統(tǒng)。調(diào)度運(yùn)行系統(tǒng)的主要功能是根據(jù)信息系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)對(duì)水資源進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度，并從實(shí)際出發(fā)制定科學(xué)的調(diào)度方案。需要注意的一點(diǎn)是，在實(shí)際控制過(guò)程中，該系統(tǒng)要對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，從而確保數(shù)據(jù)的有效性與完整性。調(diào)度運(yùn)行系統(tǒng)由多水源聯(lián)合調(diào)配、實(shí)時(shí)灌溉預(yù)報(bào)、渠系水量實(shí)時(shí)監(jiān)控、水資源管理等功能模塊組成。

2.1.3 檢測(cè)與運(yùn)行控制系統(tǒng)。檢測(cè)與運(yùn)行控制系統(tǒng)主要用于檢測(cè)并統(tǒng)計(jì)灌溉區(qū)各個(gè)遙測(cè)點(diǎn)的降水量、重要支渠的水流量等，其融合了當(dāng)前先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)與信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)灌溉區(qū)信息的遠(yuǎn)程操作與管理，并且可以對(duì)水閘門及節(jié)水閘門進(jìn)行自動(dòng)化控制，從而提高水資源在農(nóng)田水利工程灌溉區(qū)的利用效率。

2.1.4 水務(wù)公開系統(tǒng)。水務(wù)公開系統(tǒng)也是農(nóng)田水利工程信息化建設(shè)的重要內(nèi)容之一，該系統(tǒng)利用通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，對(duì)灌溉區(qū)的農(nóng)田水利設(shè)施進(jìn)行系統(tǒng)管理，及時(shí)獲取用水量、單位水價(jià)、應(yīng)繳稅費(fèi)、用水起止日期以及灌溉區(qū)的相關(guān)管理制度等信息，然后把信息管理系統(tǒng)收集到的信息利用水務(wù)公開系統(tǒng)中進(jìn)行匯總、整理，并傳遞到信息查詢系統(tǒng)，供相關(guān)部門查詢使用。

2.2 園區(qū)灌溉

在園區(qū)灌溉中應(yīng)用信息化技術(shù)能有效提升園區(qū)管理質(zhì)量，并實(shí)現(xiàn)對(duì)菜園、果園或花卉園區(qū)的信息化管理。

2.2.1 環(huán)境檢測(cè)系統(tǒng)。環(huán)境檢測(cè)系統(tǒng)的主要工作內(nèi)容是利用計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)對(duì)溫室及農(nóng)田的生產(chǎn)信息進(jìn)行收集、匯總，然后利用信息通信技術(shù)對(duì)收集到的信息進(jìn)行分析與處理。在農(nóng)田水利工程的運(yùn)行過(guò)程中，一個(gè)重要問(wèn)題就是如何滿足植物生長(zhǎng)所需的水分，而利用環(huán)境檢測(cè)系統(tǒng)能對(duì)農(nóng)作物用水情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，從而達(dá)到對(duì)水資源進(jìn)行自動(dòng)分配與控制的目標(biāo)［6］。

2.2.2 自動(dòng)控制系統(tǒng)。在園區(qū)灌溉中構(gòu)建自動(dòng)控制系統(tǒng)的目的是實(shí)現(xiàn)對(duì)園區(qū)數(shù)據(jù)的自動(dòng)收集，并利用信息技術(shù)對(duì)收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)分析與處理，從而實(shí)現(xiàn)園區(qū)的科學(xué)施肥與澆灌，使園區(qū)管理工作更加科學(xué)化、自動(dòng)化，進(jìn)而全面提升農(nóng)田水利工程的管理質(zhì)量與工作效率。

3 農(nóng)田水利工程信息化建設(shè)的未來(lái)發(fā)展

3.1 建立農(nóng)民合作用水機(jī)制

農(nóng)民合作用水組織是一種非營(yíng)利性質(zhì)的民間組織，其建立在農(nóng)民自愿的基礎(chǔ)上，能使農(nóng)田灌溉實(shí)現(xiàn)自我管理和服務(wù)。在農(nóng)民合作用水組織中，農(nóng)民享有獨(dú)立自主權(quán)，能自主經(jīng)營(yíng)，獨(dú)立核算。農(nóng)民合作用水組織的成員在組織范圍內(nèi)享有對(duì)水利設(shè)施進(jìn)行使用、維護(hù)、改造以及對(duì)灌溉用水進(jìn)行安排與調(diào)度的權(quán)利。通過(guò)建立農(nóng)民合作用水機(jī)制，能從根本上解決農(nóng)田水利設(shè)施的建設(shè)與監(jiān)管等問(wèn)題，并且在農(nóng)民合作用水組織的運(yùn)行過(guò)程中，農(nóng)民繳納的農(nóng)田灌溉用水的稅費(fèi)直接由合作組織征收，能有效減少中間環(huán)節(jié)造成的浪費(fèi)、減輕農(nóng)民的負(fù)擔(dān)，從而促進(jìn)農(nóng)田水利建設(shè)的良性發(fā)展。

3.2 構(gòu)建多元化投入機(jī)制

近年來(lái)，國(guó)家不斷加大對(duì)農(nóng)田水利工程建設(shè)專項(xiàng)資金的撥付力度，但總的來(lái)說(shuō)，農(nóng)田水利工程建設(shè)資金仍存在較大缺口，因此，構(gòu)建多元化投入機(jī)制刻不容緩。具體可采取以下措施。第一，省（市、縣）相關(guān)部門要增加農(nóng)田水利工程建設(shè)專項(xiàng)資金的財(cái)政補(bǔ)助金額，并將其納入當(dāng)?shù)刎?cái)政預(yù)算，確保建設(shè)資金充足，這也是構(gòu)建多元化投入機(jī)制的前提條件。第二，采取民辦公助的形式進(jìn)行農(nóng)田水利工程建設(shè)，從而爭(zhēng)取更多的財(cái)政補(bǔ)貼資金，切實(shí)加大水利建設(shè)力度。第三，在爭(zhēng)取財(cái)政資金的基礎(chǔ)上，增強(qiáng)農(nóng)民信心，鼓勵(lì)農(nóng)民以個(gè)人名義投資，并給予其相應(yīng)的優(yōu)惠，進(jìn)一步完善農(nóng)田水利設(shè)施，提高信息化程度，增加農(nóng)民收入，促進(jìn)糧食增收。

3.3 整合資金，提高投資收益

為了有效保證投入資金的使用效益，要本著渠道不變、各計(jì)其功、統(tǒng)一規(guī)劃的原則對(duì)農(nóng)田水利項(xiàng)目資金進(jìn)行整合與規(guī)劃，進(jìn)一步做好農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)、商品糧基礎(chǔ)建設(shè)及土地整理與開發(fā)等工作，實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)田水利建設(shè)資金的統(tǒng)籌安排與合理使用。通過(guò)對(duì)項(xiàng)目資金進(jìn)行有效整合，能使農(nóng)田水利設(shè)施有充足的資金進(jìn)行信息化改造，提高農(nóng)田水利工程的信息化程度，有效滿足區(qū)域內(nèi)農(nóng)作物的灌溉需求，促進(jìn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

農(nóng)業(yè)問(wèn)題是“三農(nóng)”問(wèn)題之一，關(guān)乎我國(guó)數(shù)以億計(jì)人民的吃飯問(wèn)題，而農(nóng)田水利工程信息化建設(shè)是解決農(nóng)業(yè)問(wèn)題的重要突破口，其信息化建設(shè)水平的高低會(huì)對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，所以強(qiáng)化農(nóng)田水利工程建設(shè)、推行自動(dòng)化灌溉技術(shù)、提高水利設(shè)施信息化程度、進(jìn)一步完善農(nóng)田水利設(shè)施，將是現(xiàn)在乃至未來(lái)農(nóng)田水利工程建設(shè)的重要目標(biāo)。