以信息化促进灌区管理现代化.doc

164以信息化促进灌区管理现代化宁夏水利厅灌溉管理局一、青铜峡灌区概况青铜峡灌区是我国古老的特大型灌区之一，引黄灌溉历史相传始于公元前3 世纪的秦代，有史料记载的是公元前 2 世纪的汉代灌区享受引黄灌溉之利，盛产稻麦，年种年收，素有“塞上江南”之美称两千多年来，经历代劳动人民的辛勤开发，引黄灌溉得以发展，特别是建国以来，在党和政府的关怀和领导下，投入了大量的人力、物力，对古老灌区进行了大规模的扩建、更新和改造，兴建了一大批水利工程1967 年在黄河上建成了青铜峡水利枢纽，改多首制无坝引水为一首制有坝引水，在古老灌区布局的基础上发展了新灌区，逐步形成了灌溉有保证，排水有出路的灌排格局，灌区水利事业有了空前的发展经过五十多年的建设，灌溉面积已由建国初的 144 万亩发展到 495 万亩，粮食产量由 2.4 亿 kg 增加到 17.7 亿 kg粮食产量占全区粮食总产的 70%；工业总产值约占全区的 90%，是宁夏政治、经济、文化和工业、交通中心，在宁夏国民经济中占有举足轻重的地位1、灌区概况青铜峡灌区位于宁夏中北部，南起黄河青铜峡水利枢纽，北至石嘴山，西抵贺兰山东麓，东接鄂尔多斯台地西缘，东西宽约 50 km，南北长约 170 km，主体为黄河冲积平原，外缘多系全新晚期洪积物组成的新洪积扇，自流灌区地面高程在 1070—1154 米之间。

黄河纵贯灌区，将灌区分为河东、河西两部分灌区涉及银川、石嘴山、吴忠三个地级市及青铜峡、利通区、灵武、永宁、兴庆区、金凤区、西夏区、贺兰、平罗、惠农、陶乐 11 个川区县市，13 个国营农、林、牧、渔场，总人口 245 万，自治区首府银川位居其中行政区划总土地面积 21247km2,（3187 万亩） ，灌区控制面积 6239 km2（936 万亩） ，现状净灌溉面积 495 万亩,其中自流灌溉 448 万亩，扬水灌溉 47 万亩，现有宜农荒地200 万亩灌区属干旱与半干旱气候过渡带，大陆性气候明显，干旱少雨，蒸发强烈165多年平均降雨量 180—220mm，多集中在七、八、九三个月，占降雨量的 70%左右；多年平均蒸发量 1000—1500mm，干旱指数 4.8—8.5多年平均气温 8.5℃，日照时数 2800—3200h；平均无霜期 150—180d灌区适于发展灌溉农业2、灌区骨干灌排工程现状以黄河为界，灌区分为河东、河西两部分现有总干渠 2 条，干渠 10 条，总长 1085km，引水能力 613 m3/s，建有节制闸、退水闸 201 座，干渠直开口2400 多座干渠年引水量约 60 亿 m3（耗水量约 24 亿 m3） ，灌溉农田 495 万亩。

灌区现有骨干排水沟道 24 条，总长 660km，排水能力 560 m3/s，控制排水面积 630 万亩，年排水量 36 亿 m33、灌区管理灌区管理实行“统一领导，分级负责，水权集中，均衡受益”原则全灌区水权集中，统一调度，自治区水利厅灌溉管理局根据黄河来水情况，向各干渠分配引用水指标，各渠道管理处按核定面积和作物比例分水到所、段配水到支斗口受益单位用水实行“以亩定量，计划用水”的管理办法，水费以支斗渠口计量收取，超用加价青铜峡灌区按渠系设置 7 个渠道管理处，隶属自治区水利厅直接领导水利厅下设灌溉管理局，负责全引黄灌区灌溉管理工作，统一调配水量灌区实行的是专管与群管相结合的方式，既干渠、支干渠的管理由各渠道管理处负责，各渠道管理处下设管理所、段、点，有管理所 59 个，管理段 174 个，正式职工2121 人，负责干渠、支干渠的运行管理干渠直开口以下渠道和建筑物由受益市县、乡、村分别管理市县设有水利（水务）局，乡设有水管站，村设有支渠管理小组，各支斗渠有承包人或配有支斗渠长和管水员，灌区还成立了由乡村受益农户组成的用水协会，按照管理权限，分级负责支斗渠的灌溉及工程管理工作二、青铜峡灌区信息化建设现状1、通讯网建设情况为了满足我区引黄灌区水量调度、灌区防汛、水情遥测等的需求，以适应灌区现代化发展的需要。

1997 年，在宁夏青铜峡灌区建设了防汛水量调度通信166网宁夏防汛水量调度通信网通信网主要由一点多址数字微波系统、800MHz 模拟集群系统和程控交换系统三部分组成一点多址数字微波系统是整个通讯网的主干部分，采用设备为阿尔卡特A9800 系统，采用 1.5GHz 频段，带宽为 2MHz，总容量为 30×64kbit/s 或60×32kbit/s共建有 1 个中心站，3 个中继站，3 个外围站，共下 98 个二线用户，中心站机房位于水利厅附近唐徕渠管理处办公楼内，各用户终端站分别安装在平罗、贺兰、永宁、吴忠、青铜峡等市县，主要功能是实现水利厅各业务部门与青铜峡灌区各渠道管理处间的通讯800MHz 模拟集群系统是一点多址数字微波系统的扩展，主要是为解决有线无法实现的偏远管理所、管理段的通话问题，以无线方式通讯该系统采用美国 E.F.Jonson 公司的设备，用户间传输速率最大为 1200bit/s分别在银川、吴忠、平罗建有 3 个集群基站，共有 25 个信道，已扩展了 150 个用户，主要分布在唐徕渠、惠农渠、汉延渠、西干渠、渠首、秦汉渠等渠道管理处的管理所和管理段交换系统采用上海阿尔卡特贝尔有限公司的 SSO12A 数字程控用户交换机，可提供 800 门有线，目前已配置了 250 门。

宁夏防汛水量调度通信网现已覆盖了整个青铜峡灌区，目前该系统是灌区中进行业务通讯的主要手段2、水位遥测系统建设情况青铜峡灌区自 1994 年起先后分别在唐徕渠、惠农渠、汉延渠、秦汉渠、渠首、西干渠 6 个自流灌区渠道管理处建设了水位遥测系统各遥测系统内分设中心站、分中心站、中继站、遥测站，目前已建有中心站 9 个（其中包括灌溉局中心站 1 个，唐徕渠分中心站 2 个） ，中继站 4 个，水情遥测站 77 个，雨情遥测站 19 个水情遥测系统是集水、雨情数据自动采集、传输、接收、处理的自动测报系统遥测站主要布设在各干渠进水口、分水口、渠段交接水点、测量水点及重点建筑物处数据采集系统负责采集信息点（水情、雨情）的数据，然后由超短波电台将数据以模拟信号的方式发射出去，在中心站接收电台收到信号后通过无线 Modem 转换成数字信号，传输给中心站计算机进行处理并存储到数据167库中，由水情测报软件将数据库中的数据以表格的方式显示到显示器上，为调度人员适时调配水量提供决策依据遥测系统采用自报式工作方式，遥测站主动发射数据，中心站被动接收数据每当渠道水位变化（上升或下降）±1cm 时，遥测站将 5 分钟后测试到的新数据传输给中心站计算机上，显示屏就显示该测点最新水位，下次来水位数据自动更新，旧数据自动存入数据库，实时反应渠道水位的变化，掌握渠道运行情况。

本遥测系统采用超短波通信方式，选择 230MHz 频段组网，采用同频单工工作方式数据调制方式 FSK编码方式和制式完全符合水利部《水情遥测自动测报系统规范》部颁标准3、信息网建设宁夏引黄灌区水情信息网于 2000 年 11 月建成，并投入试运行该系统建立了以水利厅灌溉局为中心，通过微波专网覆盖灌区各渠道管理处的水情信息网，扩大和丰富了水情信息资源，实现了网内信息资源共享和传递，资料查询，实现了灌区各大干渠水位、流量的实时监测；促进了灌区计算机应用水平的提高，增强了水量调度的科学性为引黄灌区 600 多万亩农田实时、科学、合理调配水量，节约、保护和合理利用有限的水资源提供了可靠的保证，为发展节水型新灌区提供了先进的管理手段宁夏引黄灌区水情信息系统项目建设主要包括水位遥测遥信系统建设部分和软件开发两部分1）水位遥测遥信系统建设①网络通信建设主要是在宁夏水利厅灌溉管理局建立了 100M 局域网，通过微波通讯线路和唐徕渠、惠农渠、汉延渠、渠首、秦汉渠等渠道管理处的水位遥测子系统中心站连网形成引黄灌区计算机网络平台，为系统软件提供可靠的运行环境实现了水位与流量的实时采集、监测，水情资料的自动传输及灌区水情信息资源共享，提高灌区水资源利用率及灌溉管理水平。

②水位遥测子系统建设各渠道管理处的水位遥测系统主要有中心站和沿渠系布设的水情数据采集站组成，水情数据采集站实时采集水位监测点的水位、流量等数据，通过无线电超短波将数据发送到中心站实现了水情数据的自动168实时采集、传输自 1994 年至目前已在青铜峡灌区 6 个自流灌区渠道管理处建成了中心站 9 个，水情采集站共 77 个，遥测雨量站 19 个，覆盖了各干渠主要的水情监测点，为系统软件提供准确的基础数据，实现了灌区水位的实时监测2）软件开发①引黄灌区各大干渠水位遥测系统软件水位遥测系统软件主要是自动采集、接收、处理各水文监测站点的水文数据，并将数据存储到数据库中、实时显示到屏幕上，为调度人员及时查询、调配水量提供决策依据②远程数据通讯应用软件数据通讯软件运行在各渠道管理处的服务器上，它的主要功能是拨号连接和数据传输借助于管理处和灌溉局之间的微波线路，自动拨号和灌溉局服务器建立连接，然后将管理处的水文数据和相关水情资料发送到灌溉局服务器，并将灌溉局发往管理处的数据取回，实现了水情信息资源的共享③各渠道管理处数据录入软件数据录入软件的主要任务就是收集各管理处、灌溉局可获得的数据，主要由静态数据和动态数据组成。

静态数据是相对于动态数据而言，是为确保程序正确运行而设置的运行环境数据，主要包括管理处所管辖的取水口信息、水位站、雨量站分布情况、技术参数；还有下属管理所、管理段、支斗口的基本情况、用水户信息等动态数据就是随着时间变化需要经常改变的一些数据，主要包括各处水情报表、黄河水情等信息数据录入软件实现了灌区水情资料的及时输入和存入数据库的操作，保证了数据的完整性④网站建设和灌溉局网页通过在灌溉局服务器建立 WEB 网站，根据实际需求，采用基于 ASP 应用的数据库查询技术，编制了灌溉局网页，在灌溉局WEB 站点进行发布，网上用户通过 IE 浏览器可以实时查询、浏览引黄灌区各渠道管理处水情信息、雨情信息实现引黄灌区各大干渠水情信息的交互浏览、查询⑤、建立宁夏引黄灌区水情信息数据库采用 SQL_SERVER7.0 数据库管理系统，对水情信息进行综合管理，充分利用 SQL_SERVER7.0 的功能，创建触发器、存储过程和任务，使数据库编程语言简洁，提高了数据库的操作速度，保169证了数据的完整性为指导灌区合理用水、节约用水、优化水资源配置提供决策依据三、青铜峡灌区信息化建设规划青铜峡灌区属于特大型灌区，灌区有效灌溉面积 495 万亩，信息化建设不仅内容面广量大，而且体系复杂。

另一方面，我们也意识到信息化建设的成功，也必然带来很高的社会和经济效益1、信息化体系信息化体系是在灌区的现有渠系和机构体系基础上建立起来的管理机制1）青铜峡灌区渠系青铜峡灌区共有自流总干渠、干渠 12 条，它们是，河西总干渠、河东总干渠、唐徕渠、汉延渠、惠农渠、西干渠、大清渠、泰民渠、东干渠、秦渠、汉渠、马莲渠这些干渠均从青铜峡水利枢纽引水一条扬水干渠盐环定扬水干渠，从东干渠取水如图 1 所示图 1 青铜峡灌区渠系概化图2）青铜峡灌区管理体系灌区的灌溉及工程建设等业务工作由宁夏水利厅灌溉管理局负责，下设 7个管理处分别管理所属的渠系①渠首管理处下设 5 个管理所，共 17 个管理段，主要管理青铜峡灌区的水源及取水建筑170物②西干渠管理处下设 5 个管理所，共 29 个管理段，主要管理西干渠及渠系建筑物③唐徕渠管理处下设 11 个管理所，共 33 个管理段，主要管理唐徕渠及渠系建筑物④汉延渠管理处下设 6 个管理所，共 20 个管理段，主要管理汉延渠及渠系建筑物⑤惠农渠管理处下设 8 个管理所，共 30 个管理段，主要管理惠农渠及渠系建筑物⑥秦汉渠管理处下设 11 个管理所，共 45。