井渠结合灌区节水灌溉智慧化管理系统

常玉荣 汪思佳 刘耀

摘要：新中国成立以来对农业建设进行大力扶持，调集大量科研资源针对如何更加有效的提高生产效率，减少资源浪费，进行研究、讨论，初步建成了井渠结合灌区节水灌溉系统的雏形，在此基础上经过不断的努力，进行优化，提高灌溉系统效率，最终集成井渠结合灌区节水灌溉系统智慧化。

关键词：智慧化管理 井渠结合灌溉 信息技术

前言：井渠结合灌区节水灌溉智慧化系统是包括相关区域地下水资源可视化、地表地下水资源的统筹观察、合理分配工作区域水源分配制定合理的供给制度、加强水源供给确保供水稳定、灌区的栽培管理咨询与灾害预防、是集多功能于一体的重要参考系统，其专业性、科学性为我国农业事业提供了重要参考。

井渠结合灌区节水灌溉系统智慧化重要性

1.中国地理环境复杂，耕田面积覆盖区域较少、分布较乱，新中国成立以来，粮食安全问题一直是我国最需要解决的一项难题，如何提升粮食产量、合理的利用土地资源、确保生产过程的稳定，促使我们不得不加紧对井渠结合灌区节水灌溉系统智慧化系统的开发。在国外农业设施建设智慧化的大背景下，国内研究人员根据我国实际情况建设出一条具有中国特色的灌溉系统，伴随着2011年十七届五中全会上对农业水利问题的重视，井渠结合灌区节水灌溉系统智慧化获得了更多专家学者的重视，灌溉系统智慧化的重要标志就是实现灌区水源得到更加高效的管理，同时加强灾害预防土质观测的能力，将我国农业水利能力整体拔高，最终实现我国实灌区全面智慧化，解决我国粮食安全问题^[1]。

2.中国的耕种分布较散，适合大面积耕种的地区集中在中国东北、中南沿海区域。大型河流下游的平原地区，大面积的耕地导致树木稀缺土地水土流失严重，加之上游黄土高原地区冲刷下的大量沙土，大大的加重了灌区荒漠化的可能性，这需要井渠结合灌区节水灌溉系统智慧化管理系统根据灌区土质，做出预防方案，同时加强对土质灾害的资料收集。

井渠结合灌区节水灌溉智慧化管理系统的优势

1.地面有限资源的合理分配

水利工程中最直接的的表现就是地表水源引流，现如今地表水源有限，如何合理的进行水源分配就尤为重要，中国大型灌区中耕种物种类繁多如何计算各种水源需求，减少资源浪费，就需要智慧化系统的调控，为了减少浪费该系统对水源的分配进行需求方面的把控，根据作物本身对水源的需求性，季节对植物的影响等等做出不同的供给，例如夏播棉需水过程与降雨过程耦合性较好，灌溉资源不足的情况拥有较高的产量，这种情况下就可以合理的减少供给减少浪费，减少经济损失，节省灌溉资源。而对于水资源需求较大的作物则需要系统对其水源分配进行合理的调整，适当的增加需水作物的水源供给，防止因干旱导致的产量下降^[2]。

2.地表、地下灌溉资源的一体化

面积较大的灌区往往地表灌溉资源无法满足需求，再将灌区内有限的地表水资源进行利用时，应加强对地下灌溉资源的合理开发，在地面灌溉资源进行调配时进行辅助，地表水与地下水的联合调度需要大量的前期工作，需要对灌区范围的地下水资源进行探查，地下水的深度与总量都需要严格的查明，利用地下水资源时还需注意，开采的程度，过度使用地下水源通常会导致地表下土层漏斗严重，在进行地表地面联合调度使需要提前做出规划，通过科学的计算，进行分析模拟，减少联合工作过程中的危险系数，避免经济损失，优化灌溉效率。

3.系统有效的预防各类灾害

井渠结合灌区节水灌溉智慧化系统建成后需要对灌区的土质、地理环境、潜在威胁进行规划，面对可能出现各种问题提出方案，提前预防，常见的水土流失，土质污染问题都需要重视，特别到了虫灾旱灾易发的月份，应加强灌区内的关注力度，新中国成立初期，灾害预防力度地下，没有提前预防灾害的意识，缺乏解决的办法，导致粮食产量骤降，影响社会经济的发展，现如今灌溉系统的智慧化针对灌区可能出现的自然灾害还提前做出预测，给人民预防灾害留出的时间。

4.井渠结合灌区节水灌溉智慧化对于人工的解放

新式井渠结合灌区节水灌溉智慧化系统的建成极大的解放了人力的使用，通过对灌区总体把控做出科学的灌溉计划，建设合理的引流设施，对灌区中所有的作物进行全方位的覆盖，一改新中国成立初期，作物灌溉需要付出大量劳动力的现象，将落后的劳动方式摈弃，减少经济支出，提高工作效率^[3]。

灌区水源供给的优化过程

井渠结合灌区节水灌溉智慧化管理系统通过对整个灌区的水之源分布整合，利用编写的智能系统来进行整个灌区的灌溉工作进行模拟，根据科学的基础理论挑选出最正确的方案进行实施。针对实施方案的结果进行资料收集，发现现有方案中存在的问题加以优化。

四、建设灌区地下水动态观测平台

想要合理的利用灌区地下水之源需要建立灌区地下水资源的观测平台，为了将地下水源的情况更加清晰的展现，优化水源的利用，首先建立3S技术动态观测可视化平台，利用现有的先进传感技术、计算机技术、信息传输技术进行联合开发，建立起完善的观测平台，实时有效的进行地下水动态观测，为工作人员正确管理与合理利用灌区地下水之源提供研究数据。想要保证地下水动态观测系统的正常运行，建设先进的观测系统对中央采集器的要求较高，如何确保采集器的运行稳定，性能卓越，总体成本降低就要在建造材料方面抓好质量问题。成熟的地下水动态监测系统包含信息统计查询、动态数据处理、系统预测信息处理、灌区地质情况参数、钻井数据收集处理、模型应用、数据管理模块，方便建立规模庞大的地下水参数库，利用计算程序的水均衡分析、地下水源总量变化情况、动态模型对比、预测模型对比、地下水位线、降深等值线、水源开采图来进行一系列的调整规划。加强监测人员的专业性，对监测平台各系统有足够的了解，可以科学有效的完成各项操作，解决工作中可能遇到的各种难题，减少因故障带来的经济损失。

总结：本文清晰地表达出灌溉系统智慧化的理念，面对我国灌溉技术进行一系列的描述。当前国际灌溉管理系统智能化程度不断增高，如何引导中国灌溉管理系统向国际化发展，加强灌溉技术管理系统的智能化提出一系列建议。

参考文献

[1]张泽中, 徐建新, 齐青青, et al. 井渠结合灌区节水灌溉智慧化管理系统[C]// 2015(第三届)中国水利信息化与数字水利技术论坛. [2]蒋金宏. 井渠结合灌区节水灌溉智慧化管理系统浅析[J]. 工程技术:引文版, 2016(4):00079-00079.

[3]李红艳. 井渠结合灌溉技术管理体系分析[J]. 科技与创新, 2016(16期):54-54.