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［摘要］文章通過對老大河灌區智慧灌區建設中管理體系架構各模塊、各環節的分析，理清智慧灌區管理體系建設中存在的問題和不足，為其他灌區現代化建設提供參考依據。

［關鍵詞］智慧灌區;管理;系統構架

1灌區簡介

1.1地理概況

老大河灌區分布于新疆阿克蘇河流域，地處塔里木盆地西北部，天山南麓山前沖積平原西部的阿克蘇河沖積平原上，南北長約100km，東西寬約90km，土地總面積約137.18萬hm2。地勢的總趨勢是北及北西髙，南及南東低，整個老大河灌區綠洲形狀呈1個等腰三角形，三角形的高約100km，底邊長約90km，綠洲總面積約4250km2，地形坡度0.5‰～1.6‰、海拔1042～1099m。1.2氣象與水文老大河灌區年平均氣溫10.5℃，降水年內分配不均，年平均降水量47.8mm，年最大降水量86.4mm，年最小降水量13.3mm，年平均蒸發量1162.2mm，日照時數全年可達2862.7～1996.8h。老大河灌區灌溉用水主要為老大河河水，老大河為阿克蘇河1條分支，從阿克蘇河艾力西渠首引水。老大河多年平均徑流量26.24億m3/a，P=50%時的徑流量為26.01億m3/a，P=75%時的徑流量為23.99億m3/a。老大河灌區地下水補給資源總量為5.05億m3，地下水可開采量為1.49億m3，共有灌溉水源井880眼，其中，阿瓦提縣644眼，阿克蘇市236市眼。作為灌區補充水源，均已辦理取水許可證。

2系統組成

2.1總體架構

老大河灌區信息化本著“統一規劃、分步實施，統一整合、優化資源，統一標準、充分共享，安全高效、科技引領”的原則，將總體架構設計為:以政策、制度、標準為基礎，以網絡安全保障，搭建在“立體感知”、“自動控制”、“智能應用”、“信息服務”和“支撐保障”5大體系。

2.2立體感知體系建設

2.2.1水情監測感知在升級改造已建水情監測感知的基礎上進一步擴大水情感知范圍，采用雷達、超聲波、遙感、測控一體化等技術補充上游灌區來水監測、完善對灌區引水監測、健全干支渠分水監測、強化灌區排水和生態監測，水情監測點位統計情況，見表1。2.2.2雨情監測感知。灌區降雨信息是影響老大河來水的重要數據指標，是灌區配水調度、工程安全運行的核心依據。灌區中下游降雨是影響灌溉計劃、灌溉配水的重要因素。因此及時掌握降雨量的大小和覆蓋范圍對提高防洪決策能力、灌溉節約用水有著重要的支撐作用。雨情監測站點統計情況，見表2。2.2.3墑情監測感知。結合灌區種植作物和面積，大范圍面上的墑情監測采用遙感影像分析技術進行感知，典型作物地塊的墑情監測采用智能傳感器、物聯網等技術進行感知。通過點面結合的方式，輔助指導灌溉，提升灌區旱情預報預警能力。墑情監測站點統計情況，見表3。2.2.4水環境監測感知。老大河灌區重要引水樞紐、干渠等水環境好壞直接影響著灌溉用水、生活用水和生態用水。水環境監測感知是采用自動化、物聯網和水質傳感器等技術，提高水質監測效率，提升對突發水質污染事故的預警與處置能力。老大河灌區阿克蘇市和阿瓦提縣各設置1套。2.2.5地下水水位動態感知。信息化手段具有信息傳遞實時性、監測數據精準性等特點，因此有利于實現灌區水資源的合理調度利用。為及時掌握地下水總量、分析地下水動態變化、治理地下水超采、維護地下地表水生態平衡情況，采用大數據、物聯網和傳感器等技術，對老大河灌區一般超采區、嚴重超采區及未超采區的地下水水位進行全方面監測，真實反映灌區地下水水位的動態變化情況。地下水水位監測站點統計情況，見表4。2.2.6無人機智能感知為節省灌區水源河道、兩大山區水庫、三大渠首、干渠等安全巡查、非法采砂、岸線管理、生態基流、灌溉面積調查等工作所需人力資源，老大河灌區采用高端無人機進行智能自動化巡檢和調查，阿克蘇市和阿瓦提縣各設置監測站點1個。

2.3自動控制體系建設

自動控制體系中主要包括閘門控制系統、視頻控制系統、水源井控制系統3部分，閘門控制系統主要對灌區引水渠首、干支渠分水閘采用自動化控制技術實現閘門現地、遠程、自動控制功能，安裝閘門控制系統724孔。視頻監控是在樞紐、渠道水情監測點、閘門控制站點、引水樞紐、管理站、值班室等安防重點位置安裝網絡攝像機、聲光報警器和外置音箱等設備，達到視頻巡檢、動態報警等功能，提升日常巡檢巡查工作效率，安裝球機93套。因加強地下水資源的管理和保護、嚴格控制地下水開采，安裝水源井控制系統758套。

2.4智能應用體系建設

圍繞老大河灌區在用水管理、工程管理、調度管理3方面核心業務展開，結合當前最為先進的云計算、大數據、人工智能、微服務、區塊鏈、移動應用、地理信息等技術，致力于打造一個以“智能化、平臺化、組件化、微服務化、個性化”為總體思路的老大河灌區智能應用平臺。分為灌區水權交易管理、灌區防汛調度管理、灌區工程檔案管理、灌區工程安全監管、無人機智能巡檢管理、智能移動終端應用6大功能模塊。

2.5信息服務體系建設

為解決已建灌區信息化、山洪災害系統等與本次規劃信息化系統的集成融合，以及提高水資源調度、洪旱災害等輔助決策能力。將灌區信息服務體系規劃設計成系統融合服務、決策支持服務和二次開發服務3大功能體系。

2.6支持保障體系建設

調度指揮中心解決數據存儲、集中控制、調度決策、綜合展示等問題，合理利用現地服務器存儲、通信機房、多媒體會議室和信息化辦公設備搭建。采用阿克蘇地區大數據中心云平臺，已建物理服務器作為現地存儲備用。342處水情站，4處雨情站、212處水源井監測、商情15處、地下水監測15處、水質監測1處、巡檢無人機1處全部采用GPRS/3G/4G通信方式。將灌區閘門控制系統等調度和運行系統的安全保護等級應定為三級，灌區內部局域網、辦公網絡和相關軟件系統的安全保護等級應定為二級。通過梳理運維管理需求、規范運維流程，建設一套科學有效的、融合組織、制度、流程、技術的統一運維管理體系。

3智慧灌區建設建議

(1)充分發揮“產學研”引領作用，促進智慧灌區科研成果高效轉化。在智慧灌區建設過程中積極探索“公司———灌區管理單位———科研院所高?！甭搫訖C制，各自發揮優勢，將智慧灌區建設所需的技術及理念落地應用，將科研成果服務于生產實際。(2)積極建設示范基地，推動智慧灌區建設的力度和范圍。目前，水利信息化建設中智慧灌區是重中之重，關乎農業生產水平發展水平高低。要從上到下予以重視，積極建設示范區，引領周邊地區建設高水平智慧灌區。(3)加強專業人才梯隊培養力度，為保障智慧灌區良性運行提高保障。智慧灌區建設完成后施工企業代運行期限結束，灌區運行管理就要靠管理部門，但管理部門中人工智能、互聯智慧專業人員缺少。管理部門應該通過購買服務、委托培訓等方式提高運行管理人員的專業水平，保障智慧灌區可持續高質量發展。

4結語

老大河灌區信息化建設項目的實施，突破了傳統灌區管理模式，極大地增加了灌區管理的科技含量。通過智慧管理，灌區內有限水資源得到優化配置和調度，對灌區作物生長指標及用水情況進行了監測分析，有效提高了用水效率，解放了大量人力資源，灌區管理水平得到提高，是灌區現代化建設和高質量發展的最優方案。

參考文獻

［1］張鵬，陳宇飛，孫秀峰.灌區信息化管理平臺系統的設計與實現［J］.廣東水利水電，2020，9(9)

［2］梁燦忠.建設現代化灌區初探［J］.中國水利，2001(1)

［3］趙曉麗.簡析灌區水利信息化管理的現狀問題及其措施［J］.建筑工程技術與設計，2018(10)

作者:田軍 單位:新疆維吾爾自治區塔里木河流域巴音郭楞管理局博斯騰湖管理處泵站管理站