深度分析 淠史杭灌区计量与水管理系统建设探讨 陆继平 （安徽省淠史杭灌区管理总局，安徽六安 ２３７００５） 关键词：淠史杭灌区；计量与水管理系统；安徽省 中图分类号：￥２７（２５４） 文献标识码：Ｂ 文章编号：１６７１—１４０８（２０１２）１０—００７１・０３ 淠史杭灌区是安徽省最大的灌区，也是全国三 个特大型灌区之一。它是一个以工农业、生活供水 为主，兼具防洪、发电、环保、养殖、旅游等多项 功能的水资源综合利用工程。灌区存在线长面广点 分散的情况，在历史的灌区水资源计量过程中，多 采用人工手段计量，存在计量数据不实时、不精 息的采集。 （２）能充分利用所建成网络或公网，提供水情 信息、水质信息、引水信息，以及与水量有关的特 征资料和其他信息。 （３）全面矢量化水利工程，制作完整的灌区渠 道分布和水利工程分布图，并实时更新维护相关工 确、且可能存在错误，另外，由于未完全建立完整 渠系的计量措施，导致从上游水库放水水量与实际 程信息。 （４）利用ＧＩＳ的空间数据和相关分析特性，提 测量统计水量有一定的误差。另外，由于不能及时 准确地获得水流的各项特征指标和灌区灌溉管理所 高灌区总调中心业务处理、综合监控的水平和工作 效率，以满足水量实时调度的需要。 需的其他信息，使得用水调度大多凭经验进行，大 多数灌区不能动态制定用水计划，无法适应水情、 作物种植结构等的变化情况，不可避免地造成一些 无效放水。因此，需要加大自动化监测力度，以各 （５）为灌区供水预案与调度方案提供辅助决策 支持。 ３ 系统组成 系统主要包括实时监测、计量统计、用水计 个水闸作为计量点，建立基于科学决策的水量统计 模型。 划、供水预案、水利工程、信息管理等几个方面内 容，如图１所示。 １ 业务说明 淠史杭灌区计量与水管理系统核心业务为：从 水源工程、输水系统到排水系统的完整的监测计量 体系，利用先进自动化测量技术，将实时数据采集 入库；根据历史数据和动态数据编制合理的供用水 计划及供水预案；精确计算各渠系供水水量，为水 费征收提供依据。 ２建设目标 通过建设灌区计量与水管理信息系统，可达到 图１ 系统组成 如下目标： 收稿１５１期：２０１２－０９－Ｏ１ 作者简介：陆继平（１９６９一），男，安徽枞阳人，工程师，副主任。 （１）完成干渠各个分水点（闸门）的水情实时信 圈 水利发展研究２０１２・１０ ４ 实时监测 实时监测子系统为灌区各级部门管理值班人员提 供实时水情监测、供水监测、视频监测等相关信息， 保证实时获取最新数据内容，并直观、醒目地展示给 用户，满足值班人员深层次的专题查询和分析比较等 需求，为供水、防汛等决策提供科学依据和支撑。 它一旦被启动即自动运行于在线模式，以综合 数据库中的实时雨（水）情、实时工情和实时渠道、 水库等水情信息为依据，参照相关背景资料和历史 资料，自动进行监测服务。实时监测系统能进行数 据的实时监测、告警分析，当超出预警范围时，以 高亮、闪烁、声音等方式进行告警，告警发生时， 能调用相关各种预案辅助管理者进行决策调度。 ５ 计量统计 通过建立供水计量模型，结合供水流量监测实 时数据，可计量渠道供水量情况，为供水调度的成 果提供精确的数据支撑，同时也可作为灌区水资源 费征收的重要依据之一。 计量统计主要包括查询灌区和灌区内所有用水 单元的用水量情况，以及历史用水信息，实时查询 灌区所有用水单元或整个灌区任意时间的用水详情； 实时统计灌区所有用水单元任意时间段内的用水总 量，以及所有用水单元历史同期的用水总量对比。 统计控制站（水闸）的放水总量（毛过闸水量）和 用水量（收费水量）：根据灌区管理局调度记录中的 放水时间，从实时采集的数据中统计各个控制站（水 闸）一段时间内的放水总量和用水量。统计各个水闸 用水量的依据是灌溉调度的放水时间，统计各个水 闸放水量的依据是灌溉调度和防洪调度之和。 统计用水单元的放水总量（毛过闸水量）和用 水量（收费水量）：统计方式类似于控制站的放水 总量和用水量的统计方式。 ６ 用水计划 针对各个用水单元制定用水计划模版通过网络 上报用水计划，管区管理局接收上报的用水计划并 进行审批，按渠系结构、渠道的过流能力和枢纽的 供水能力，分渠系进行汇总，最终汇总成灌区用水 计划报表，并作为供水预案制定的重要依据。 ７供水预案 供水预案主要分为水源预测、计划引水量计算 （分时段计划引水量计算）、引水分配预案（分时段 供水的详细分配预案）、统计用水单元的计划放水 量和制定灌区建议种植计划。 水源预测主要是预测水库下一阶段可用水量和 供水预案后期的蓄水量，这一预测过程是计算机自 动根据预测来水量、前期蓄水量、后期来水量以及 渠道底水来计算后期蓄水量和下一阶段可用水量。 计划引水量是灌区计划分配的总水量，计划引 水量是根据用水计划来初步确定分时段计划引水量， 然后再依据前期蓄水量、后期来水量和预测来水量 等等进行自动微调。确定分时段计划引ｚｋ量之后， 针对各个时段的计划引水量对各个控制站（水闸）进 行水资源的自动分配，以及分配平衡计算。 根据各个控制站的分配水量统计用水单元放水 量，并且制定建议种植计划。 从水源预测到计划引水量的分配并且分配平衡 计算都由计算机根据设定好的计算模型以及基础数 据信息自动计算完成，从而节省了灌区工作人员制 定供水预案的时间，并且能够查询详细的数据计算 和处理痕迹，提高灌区对水资源的分配和利用的准 确度和安全度。 ８ 水利工程 参考国家水利相关工情数据库表标准，使用 ＧＩＳ发布平台，以全灌区地形图为背景，动态管理 灌区范围内相关工程。工程数据库由工程空间数据 和基本信息数据信息数据组成。水利空间数据是描 述所有水利要素空间分布特征的数据集合；工程基 本信息数据是描述所有水利工程基础属性的数据库， 包括设计指标、工程现状及历史运用信息。空间库和 基础工程库采用具体工程统一编码的方式进行关联。 灌区工程主要包括渠道、取水口、渡槽、闸坝、 排灌站等工程，以分层的形式展示在高分辨率的灌区 电子地图中。用户可快速查看需要关注工程的位置、 特征信息等内容，还可查看该工程历次整修的记录。 ９信息管理 信息管理主要包括用户权限管理、实时数据管 （下转第８３页） 深度分析 的再生水资源利用，提高水资源的利用率。加强饮 目前，由于各种原因，对用水户尤其是工业用水户 用水水源地的水环境保护和治理，尤其要加大对饮 还未实行定额管理制度。今后，可利用余姚市第一 用水水源地水体水质影响较大的生活污染源、畜禽 次全国水利普查成果，制定各行业、单位产品、生 养殖污染源等治理力度。加快推进污水收集系统建 活、建筑的单项和综合用水定额，完善用水定额考 设，从源头上防止水体受污。 核奖罚制度。同时，探索用水补偿奖励机制，对于 ３．６ 推进水资源管理现代化建设 节水工作成效显著的企业和个人，给予适当的补偿 水资源管理是对水资源量、质、温、能的全 奖励，以调动节水的积极性。进一步开展形式多样 要素管理，对水资源治理、开发、利用、配置、 的宣传教育活动，在不断加强水污染控制的前提 节约、保护的全方位管理，对水资源供给、使 下。尽快唤醒公众的水污染控制意识，充分调动民 用、排放的全过程管理，其核心是对全社会水资 众对水污染控制的社会监督功能，以确保饮用水水 源开发利用行为的监督管理。因此，需要对水资 源地水质达标。促进治污标准的提高，保证人民身 源进行定量化、精细化、科学化管理。余姚市在 体健康。 推进水资源现代化建设方面不断进行探索与实 践。２０１０年７月，开始实施城区河道保洁、水政 参考文献： 巡查实时监控管理系统，以专业化为前提、系统 ［１］ 蔡守秋．环境资源法教程【Ｍ］．北京：高等教育出版社， 化为保证、数据化为标准、信息化为手段，对河 ２０ｌ０． 道保洁、水政巡查、保洁效果、安全运行、设备 ［２］ 陈吉江，宋立松．余姚市饮用水源地安全评价［Ｊ］．中国农村 管理、文明作业、绩效考核等进行细化、优化。 水利水电，２０１１（２）：１０１－１０４． 大大提升了城区河道保洁水政巡查水平。下一 ［３］ 陈吉江，严永红，陈启红．陆埠水库人工湿地生态系统设计 步，余姚市将在饮用水原水水质监测方面进行信 及探讨［Ｊ］．河海大学学报（自然科学版），２０１０，３８（增刊 息化建设，建立饮用水原水水质监测预警应急决 ２）：２４９—２５１． 策支持技术。 ［４］蒋赣平．姚江生态经济研究论文集［Ｍ］．北京：中国文化出 版社，２００７． ３．７实施用水定额管理 用水定额管理应成为水资源管理的有效手段。 （责任编辑韩丽宇） （上接第７２页） （２）通过精确计量，获得损水较高的渠段，并 理、基础数据管理、参数设定等功能。 通过针对性的工程改进，减少水资源在传输过程中 用户权限管理实现系统使用人员的主要信息 的浪费。 配置，以及访问模块的权限功能；实时数据管理 （３）消除了人工计量的误差，使得水费征收的 实现对实时采集的数据进行分类、校核、存储 依据更加合理，避免了不必要的计量纠纷，同时也 等，对可能异常的数据告警提示；基础数据管 加强了用户节水意识。 理包括管理行政区划、用水单元等基础内容； （４）部分渠道水闸在无人地带，实时监测系统 参数设定可灵活设置告警权限、数据连接方式 的实施，可避免员工在恶劣天气下，还需现场观 等功能。 测，提高了员工的安全。 １ ０工程效果 １ １ 结语 通过该系统的实施，取得了较好的效果，主要 通过该系统的建设，提高了供水效率、供水水 表现在： 量更加精确、减少供水纠纷，为灌区管理人员进行 （１）实时水情信息更实时、更精确，管理人员 决策提供科学依据，达到了灌区信息化建设的预 足不出户，就能获得现场渠道水情状况，为防汛排 期。 涝、供水调度提供科学依据。 （责任编辑尹美娥）
