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摘 要：本文简要地阐述了灌区管理相关内容及其在现实生产中所起的社会经济作用，提出了灌区信息化是灌区管理的发展方向，通过对灌区信息化的研究分析，体现了科学技术在灌区管理中的应用，促进了水资源优化调度、科学配置，从而达到了降低成本，节水增效。
关键词：灌区管理 信息化 发展
1、灌区的构成及功能
1.1 灌区构成系统
1.1.1灌区是指有可靠水源和引、输、配水渠道系统和相应排水沟道的灌溉面积，是人类经济活动的产物，随社会经济的发展而发展。
1.1.2灌区系统构成，有三个基本部分：即水源、输配水（渠道）系统、一定的灌溉面积。
1.2灌区功能
灌区系统是以水利系统为基础的农业综合生产基地，农田灌溉是灌区系统最重要的功能，这种功能可确保具有季节性特征的农作物得到适宜充沛的水份供应，达到良好的生长发育。
2、灌区管理内容及作用
2.1灌区管理内容。包括工程管理、用水管理、组织管理、经营管理和环境管理等方面。
2.2灌区管理的重要作用。灌区管理担负维护工程、引蓄水源、调配水量、及时灌溉、增加农业效益等任务，是农业生产的主动脉，给粮食生产安全提供保障，对农业和农村经济增长提供支撑，对区域生态环境提供保护，在国民经济发展中具有举足轻重的地位和作用。
3、灌区管理信息化发展趋势
3.1灌区管理信息化的意义。灌区管理信息化是充分利用现代信息技术，深入开发和广泛利用灌区管理的信息资源，提高信息采集和加工的准确性以及传输的时效性，作出及时、准确的反馈和预测，为灌区管理部门提供科学的决策依据，提高灌区管理的效率和水平，促进灌区实现科学管理和高效管理的过程，是促进农村水利现代化的根本手段。
3.2灌区管理信息化的决策。国家水利部在2002年《全国水利信息化规划纲要》以及《关于开展大型灌区信息化建设试点工作的通知》中提出了高标准、高起点地建设灌区管理信息化系统的总体要求。2003年至2006年在全国30个大型灌区进行试点，成效较好。
3.3灌区管理信息化研究应用
3.3.1灌区气象和农田土壤墒情的自动监测
在灌区内按典型区域分设小型自动气象站，监测风速、温湿度、太阳辐射、降雨等气象要素，数据自动发送至网络数据库。
气象监测数据的目的主要是计算蒸发力，进而推算作物需水量。同时作为气象信息在信息系统上进行发布，供灌区相关部门和用户参考。
在灌区内按土壤状况布设土壤墒情监测网点，监测土壤墒情变化，数据自动发送至网络数据库。将传感器埋设在25-27cm土壤深度，依据相关的研究结论可计算出根系层（0-70cm）的土壤含水量，完全可以满足对土壤水分状况的评价要求。
3.3.2灌区主要作物生育期的灌溉需水分析
从长期水分平衡的角度，不考虑地下水对作物耗水的供给，将作物需水量与同期降雨进行对比，可以得出需要灌溉的干旱时段和灌溉量。
需水量的计算是以没有土壤水分的状况下，得出的作物最大需水量，它反映了作物在某个时期的最大耗水能力。为了准确把握多年规律，降雨和需水量都是多年平均的同期数据，其中降雨数据是多年平均同期降雨量折合到每日的水量，以毫米计。
从灌区几种主要作物生长期内的需水-降水平衡关系，可以得出，灌区内主要供水时期各作物的需水量，相应灌溉净定额及相应供需水量。
3.3.3作物需水量模拟与灌溉决策研究
有一种作物耗水量的模拟策略是基于SPAC概念模型，即蒸散量为土壤-植物-大气连续体系系统中水分的传输速率，水在该系统中的流动互相衔接，农田的蒸散量主要取决于蒸发力的大小、作物因素、土壤供水能力三个方面，大多数作物耗水量计算的模型都是采用这种思路建立的，其中ET0（参考作物需水量）的计算理论比较成熟，多采用Penman公式，然后根据作物系数和土壤水分计算蒸散量。
3.3.3.1用水决策系统与会商
依据气象和土壤墒情监测数据，提供灌溉决策支持。主要内容包括：灌水预期，用水计划，灌水时机与水量、优化调度与决策信息的反饋。
3.3.3.2灌溉决策系统
功能：判断是否需要灌溉，计算灌溉量，不需灌溉时估算土壤中有效储水量，可供作物耗水的天数。
策略：依据墒情监测数据，参考作物需水量-降水量关系模型进行灌溉决策。土壤水分达到需要灌溉的状态时，可根据土层最大储水量计算出灌溉量。但需参考作物需水-降水量多年平均变化规律，如该时期属降水过剩阶段，则应该降低灌水量。
3.3.4用水计量与制约研究
3.3.4.1用水计量
在灌区内布置用水计量监测网点，在渠网关键分水处（支渠、斗渠、农渠入口）设计量水设施，对进入各级渠道的水量进行测量。水位采集频率为2HZ，数据发送频率为5分钟一次，保证水量数据的实时性。计量数据自动发送到网络数据库，并由上位中心计算机自动计算出水量。
重点技术要求是采集的频率、电源续航能力和后备措施、采集器的智能制约。水位传感器的精度应达到0.5cm，水位采集频率为2HZ，数据发送频率为5分钟一次，保证水量数据的实时性。非灌溉季节，每天发送一次数据，便于掌握设备状态。数据传输要有很高的可靠性。灌溉期间，设备恢复高频率的采集和发送状态。灌溉时，由于采集发送频率较高，设备的能源信息非常重要，信息系统应该对电源状况做出判断，并及时通知管理员。
各级渠道的用水量和用户用水量，由信息系统中心计算机自动完成。
3.3.4.2闸门制约研究设计
3.3.4.2.1监控中心功能
监控中心由调度操作台、上位监控计算机、通讯网络设备和监控软件组成。
监控中心的功能在于通过通讯网络，对监控的闸门、水位、流量信息进行统一的调度、实时的监控和全面的管理，并将现地设备监控数据、图形监控界面显示在上位计算机上，也可实时显示监控计算机界面。
3.3.4.2.2闸门监控系统功能
对闸门实现现场按钮制约和远程上位计算机制约。
3.3.4.3渠系枢纽工程安全视频监控
中央制约室的服务器需申请一个宽带公网IP地址，即可看到各个现场的实况。监控系统由监控前端、通信传输设备、远程接收端组成。
3.3.5信息管理系统研究
3.3.5.1模块设计
包括：土壤墒情信息，作物长势，气象信息；灌溉决策；用水计量/运转监控；用水量记录查询/收费，水费收据打印；用户管理；系统维护：制约文件，运转参数，信息系统硬件运转状态制约。
3.3.5.2用户角色设计
用户角色主要包括：系统管理员，灌区管理员，用水户，收费员用户等。系统不接受多重角色，比如一个用水户同时又是灌区管理员，应该用不同的用户名注册用户。
4、结束语
灌区管理是发挥灌区潜在效益的必要条件，实现灌区管理信息化是灌区现代化的重要标志，管理在发展中完善，技术在应用研究中更新。随着社会经济不断向前发展，灌区信息化管理程度也会不断向更科学、更合理方向迈进，灌区管理也会逐步更加完善。■
作者简介：
刘玉东（1974-），男，工作单位：依兰县倭肯河灌区管理站。
赵洪海（1969-），男，工作单位：依兰县倭肯河灌区管理站。
关键词：灌区管理 信息化 发展
1、灌区的构成及功能
1.1 灌区构成系统
1.1.1灌区是指有可靠水源和引、输、配水渠道系统和相应排水沟道的灌溉面积，是人类经济活动的产物，随社会经济的发展而发展。
1.1.2灌区系统构成，有三个基本部分：即水源、输配水（渠道）系统、一定的灌溉面积。
1.2灌区功能
灌区系统是以水利系统为基础的农业综合生产基地，农田灌溉是灌区系统最重要的功能，这种功能可确保具有季节性特征的农作物得到适宜充沛的水份供应，达到良好的生长发育。
2、灌区管理内容及作用
2.1灌区管理内容。包括工程管理、用水管理、组织管理、经营管理和环境管理等方面。
2.2灌区管理的重要作用。灌区管理担负维护工程、引蓄水源、调配水量、及时灌溉、增加农业效益等任务，是农业生产的主动脉，给粮食生产安全提供保障，对农业和农村经济增长提供支撑，对区域生态环境提供保护，在国民经济发展中具有举足轻重的地位和作用。
3、灌区管理信息化发展趋势
3.1灌区管理信息化的意义。灌区管理信息化是充分利用现代信息技术，深入开发和广泛利用灌区管理的信息资源，提高信息采集和加工的准确性以及传输的时效性，作出及时、准确的反馈和预测，为灌区管理部门提供科学的决策依据，提高灌区管理的效率和水平，促进灌区实现科学管理和高效管理的过程，是促进农村水利现代化的根本手段。
3.2灌区管理信息化的决策。国家水利部在2002年《全国水利信息化规划纲要》以及《关于开展大型灌区信息化建设试点工作的通知》中提出了高标准、高起点地建设灌区管理信息化系统的总体要求。2003年至2006年在全国30个大型灌区进行试点，成效较好。
3.3灌区管理信息化研究应用
3.3.1灌区气象和农田土壤墒情的自动监测
在灌区内按典型区域分设小型自动气象站，监测风速、温湿度、太阳辐射、降雨等气象要素，数据自动发送至网络数据库。
气象监测数据的目的主要是计算蒸发力，进而推算作物需水量。同时作为气象信息在信息系统上进行发布，供灌区相关部门和用户参考。
在灌区内按土壤状况布设土壤墒情监测网点，监测土壤墒情变化，数据自动发送至网络数据库。将传感器埋设在25-27cm土壤深度，依据相关的研究结论可计算出根系层（0-70cm）的土壤含水量，完全可以满足对土壤水分状况的评价要求。
3.3.2灌区主要作物生育期的灌溉需水分析
从长期水分平衡的角度，不考虑地下水对作物耗水的供给，将作物需水量与同期降雨进行对比，可以得出需要灌溉的干旱时段和灌溉量。
需水量的计算是以没有土壤水分的状况下，得出的作物最大需水量，它反映了作物在某个时期的最大耗水能力。为了准确把握多年规律，降雨和需水量都是多年平均的同期数据，其中降雨数据是多年平均同期降雨量折合到每日的水量，以毫米计。
从灌区几种主要作物生长期内的需水-降水平衡关系，可以得出，灌区内主要供水时期各作物的需水量，相应灌溉净定额及相应供需水量。
3.3.3作物需水量模拟与灌溉决策研究
有一种作物耗水量的模拟策略是基于SPAC概念模型，即蒸散量为土壤-植物-大气连续体系系统中水分的传输速率，水在该系统中的流动互相衔接，农田的蒸散量主要取决于蒸发力的大小、作物因素、土壤供水能力三个方面，大多数作物耗水量计算的模型都是采用这种思路建立的，其中ET0（参考作物需水量）的计算理论比较成熟，多采用Penman公式，然后根据作物系数和土壤水分计算蒸散量。
3.3.3.1用水决策系统与会商
依据气象和土壤墒情监测数据，提供灌溉决策支持。主要内容包括：灌水预期，用水计划，灌水时机与水量、优化调度与决策信息的反饋。
3.3.3.2灌溉决策系统
功能：判断是否需要灌溉，计算灌溉量，不需灌溉时估算土壤中有效储水量，可供作物耗水的天数。
策略：依据墒情监测数据，参考作物需水量-降水量关系模型进行灌溉决策。土壤水分达到需要灌溉的状态时，可根据土层最大储水量计算出灌溉量。但需参考作物需水-降水量多年平均变化规律，如该时期属降水过剩阶段，则应该降低灌水量。
3.3.4用水计量与制约研究
3.3.4.1用水计量
在灌区内布置用水计量监测网点，在渠网关键分水处（支渠、斗渠、农渠入口）设计量水设施，对进入各级渠道的水量进行测量。水位采集频率为2HZ，数据发送频率为5分钟一次，保证水量数据的实时性。计量数据自动发送到网络数据库，并由上位中心计算机自动计算出水量。
重点技术要求是采集的频率、电源续航能力和后备措施、采集器的智能制约。水位传感器的精度应达到0.5cm，水位采集频率为2HZ，数据发送频率为5分钟一次，保证水量数据的实时性。非灌溉季节，每天发送一次数据，便于掌握设备状态。数据传输要有很高的可靠性。灌溉期间，设备恢复高频率的采集和发送状态。灌溉时，由于采集发送频率较高，设备的能源信息非常重要，信息系统应该对电源状况做出判断，并及时通知管理员。
各级渠道的用水量和用户用水量，由信息系统中心计算机自动完成。
3.3.4.2闸门制约研究设计
3.3.4.2.1监控中心功能
监控中心由调度操作台、上位监控计算机、通讯网络设备和监控软件组成。
监控中心的功能在于通过通讯网络，对监控的闸门、水位、流量信息进行统一的调度、实时的监控和全面的管理，并将现地设备监控数据、图形监控界面显示在上位计算机上，也可实时显示监控计算机界面。
3.3.4.2.2闸门监控系统功能
对闸门实现现场按钮制约和远程上位计算机制约。
3.3.4.3渠系枢纽工程安全视频监控
中央制约室的服务器需申请一个宽带公网IP地址，即可看到各个现场的实况。监控系统由监控前端、通信传输设备、远程接收端组成。
3.3.5信息管理系统研究
3.3.5.1模块设计
包括：土壤墒情信息，作物长势，气象信息；灌溉决策；用水计量/运转监控；用水量记录查询/收费，水费收据打印；用户管理；系统维护：制约文件，运转参数，信息系统硬件运转状态制约。
3.3.5.2用户角色设计
用户角色主要包括：系统管理员，灌区管理员，用水户，收费员用户等。系统不接受多重角色，比如一个用水户同时又是灌区管理员，应该用不同的用户名注册用户。
4、结束语
灌区管理是发挥灌区潜在效益的必要条件，实现灌区管理信息化是灌区现代化的重要标志，管理在发展中完善，技术在应用研究中更新。随着社会经济不断向前发展，灌区信息化管理程度也会不断向更科学、更合理方向迈进，灌区管理也会逐步更加完善。■
作者简介：
刘玉东（1974-），男，工作单位：依兰县倭肯河灌区管理站。
赵洪海（1969-），男，工作单位：依兰县倭肯河灌区管理站。