灌区信息化对水资源管理效率的提升研究

灌区信息化对水资源管理效率的提升研究

刘晋

新疆福海县水利管理总站  新疆维吾尔自治区  836500

摘要：灌区信息化借助遥感、地理信息系统（GIS）以及物联网（IoT）等现代信息技术，能显著提升水资源管理效率，且实时数据采集与监测利用传感器网络和自动化系统优化了数据收集的频率和精度，能支持科学决策和资源调配，像具体案例所显示的那样，信息化技术可实时监控水资源状况、预测需求还能自动调整水流量，进而提高水资源利用效率和管理精度，而信息共享与协同管理又进一步强化了跨部门合作并优化了资源配置，给水资源的可持续管理打下了基础。

关键字：信息化、灌区管理、实时监测、数据采集、资源调配、信息共享

引言

由于全球水资源短缺问题越来越严峻，传统灌区水资源管理遭遇巨大挑战，而信息化技术快速发展给灌区管理带来了新的解决方案，即通过实时数据采集、智能分析以及决策支持系统，有希望大大提升水资源管理的效率，这一研究就是要探讨信息化在灌区管理中的应用效果，分析它在提升水资源利用效率、优化水资源配置上的作用，从而为实现水资源的可持续利用提供理论依据和实践指导。

一、灌区信息化概述

灌区信息化就是利用现代信息技术对灌区进行科学管理，核心是通过高效的数据采集、分析和处理来优化水资源管理和配置，它的主要特点有实时监控、数据精准以及决策智能化，当下，信息化技术在灌区管理中应用很广泛，主要体现在遥感、地理信息系统（GIS）和物联网（IoT）这些方面，遥感技术能通过卫星图像提供广泛地面数据，从而实时监测土壤湿度和作物生长状态，给精准灌溉提供数据支持，而 GIS 技术能通过空间数据的整合和分析，帮助管理者了解灌区地理分布和水资源情况，进而优化灌溉策略，物联网技术则通过传感器网络实时采集水量、土壤湿度等数据，来实现自动化控制和动态调整。

二、水资源管理的问题

2.1 水资源分配不均

因为缺乏科学的水资源调配机制，所以灌区内不同区域用水需求没法有效满足，有的区域水资源过剩造成浪费，有的区域却严重缺水，这种分配不均的情况不但影响农作物生长，还让水资源浪费加剧，导致资源不合理利用，水资源分配不均衡直接对农业生产的稳定性和可持续性有影响，迫切得用科学调配机制来解决。

2.2 水资源利用效率低

传统的灌溉方式通常缺少对土壤湿度和作物需水量的精确监测，像传统灌溉系统里管道漏水问题很普遍，这就致使大量水资源在输送时被浪费了，而且灌溉时间和灌溉量的确定基本靠经验判断，没什么科学依据，不能依照实际需求去调整，这就更进一步降低了水资源的利用效率。

2.3 管理手段落后

在好多灌区，管理工作主要靠人工操作和经验来判断，这样的管理方式不但效率低，还容易有人为误差，对灌溉效果有影响，就比如灌区水资源调配和灌溉方案制定通常依赖管理人员主观判断，缺少数据支持，很难做到科学决策，另外因为缺乏现代化的信息管理系统，灌区管理者很难全面了解水资源的动态变化，对灌溉管理的精准性和科学性产生了影响。

2.4 信息孤岛与数据共享困难

不同部门和系统间的数据很难共享，致使信息不能充分被利用，像水利部门和农业部门之间就缺少有效的沟通以及数据共享机制，这就让水资源的管理难以做到联动和协同，另外因为缺乏统一的数据平台和标准，各种数据采集和存储方式不一样，很难去进行综合分析和利用，这种信息孤岛现象不但限制了信息化技术在灌区管理里的应用，还对科学决策的制定和实施有影响。

三、信息化提升水资源管理效率的机制分析

3.1 数据采集与监测的提升

传统水资源监测方法常依赖人工巡检和定期取样，存在数据时效性差、覆盖范围有限的问题，而信息化手段则通过实时数据采集和自动化监测很好地克服了这些局限，像现代水资源监测系统利用传感器网络和数据采集平台，能对水流量、土壤湿度、水位等关键参数进行高频率、高精度实时监控，这些传感器不断收集环境数据并通过无线网络传给中央数据平台，数据平台用先进的数据处理技术对大量实时数据进行整合和分析，生成水资源状况动态信息，通过数据可视化和趋势分析，管理者能实时掌握水资源变化情况并及时进行调整和决策，从而提高了水资源管理科学性和效率，此外实时监测系统还能通过自动预警机制及时发现异常情况，避免因数据滞后导致管理失误，在某大型农业灌区，信息化技术的应用就有效提升了数据采集与监测水平，该灌区安装了水位传感器、流量计和土壤湿度传感器等多种传感器，分布在主要水渠和田间，传感器每小时自动记录一次数据并通过无线网络将信息传至中央数据平台，中央平台整合所有监测数据，利用数据分析技术生成水资源分布图和趋势图。

3.2 实时数据分析与决策支持

传统水资源管理常依赖静态数据和人工分析，很难应对快速变化的环境条件与复杂水资源需求，而信息化技术凭借实时数据采集与分析，大大提升了管理的时效性和决策的准确性，实时数据分析系统能把来自各类传感器的数据实时传至中央数据平台，从而实现对水资源状况的动态监控，数据平台利用先进的数据处理技术对大量实时数据进行分析，生成水资源详细状态报告和趋势预测，通过建立数据模型，系统能预测未来水资源需求和潜在问题，为决策提供科学依据，此外决策支持系统还有自动化预警功能，能在数据异常时及时发出警报并提供调整建议，在某干旱地区的水资源管理项目中，实时数据分析和决策支持系统的应用明显提高了管理效率，该项目安装了水流量计、土壤湿度传感器和降水量监测器等多个传感器，这些传感器实时采集水资源相关数据，传感器数据通过无线网络传至中央数据平台，系统用先进的数据分析算法对数据进行处理和分析

。

3.3 资源调配与优化管理

传统的资源调配靠人工判断和固定方案，常难以适应水资源供需的动态变化，而信息化手段借助集成先进的数据采集、实时监控和智能决策系统，让资源调配更精准高效，信息化系统通过传感器网络实时收集水流量、土壤湿度和气象数据并传至中央管理平台，数据平台运用优化算法和模型分析收集的数据来预测不同区域水资源需求，基于这些预测结果，系统能自动调整水资源分配策略以确保资源得到最优配置，优化管理系统能根据实际情况动态调整资源分配，避免资源浪费并提高利用效率，此外系统还具有前瞻性，能通过分析历史数据和预测未来需求为长期规划提供科学依据，比如该系统发现有些区域因干旱天气需要额外水分，而其他区域因降雨量充足减少了灌溉需求，系统基于实时数据和预测结果自动生成优化的灌溉方案，把水资源从湿润区域调配到干旱区域。

3.4 信息共享与协同管理

传统水资源管理中存在部门间信息孤立现象，各部门缺乏有效信息交流与协作，导致资源调度不及时、决策效率低下，而信息化技术引入后建立统一的数据共享平台，打破了部门间信息壁垒，实现了资源信息全面整合与实时共享，信息共享平台能集中管理不同来源数据，像水源监测数据、用水需求信息、气象预报等，这种模式不仅提高信息准确性和时效性，还方便相关部门根据最新数据做科学决策，平台就在夏季干旱季节发挥了重要作用，系统监测到某些区域水源供应不足且农业部门灌溉需求急剧增加，平台就自动把这些信息推送给水务部门和农业部门，促使他们进行协作，水务部门也根据平台数据调整了水资源分配，优先满足干旱区水需求。

结语

信息化技术应用在灌区水资源管理中，显著提升了数据采集、实时监控以及决策支持的效率，像引入遥感、GIS 和物联网等先进技术，就让水资源管理实现了精准化和智能化，还优化了资源配置和利用效率，而且信息共享与协同管理进一步打破了部门间的信息壁垒，增强了综合管理能力，未来持续推进信息化技术的创新和应用，会给实现水资源的可持续管理和科学利用提供更强有力的支持。

参考文献

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[2]张克其.加快灌区农田水利管理信息化建设的思考[J].农业工程技术, 2023, 43(11):94.DOI

[3]章广腾,孙涛.基于大数据的灌区信息化综合应用系统设计[J].河南水利与南水北调, 2022(005):051.