信息化是科技更新换代的产物，本身具有先进性、高效性等优势，能够为人们生活和社会生产提供诸多便利。当前，信息化技术已经广泛应用于各行各业，其中也包括农业产业，尤其在农田水利灌溉中得到了迅速发展，为农业水利管理、地区水情调节、灌溉数据监控等工作顺利开展提供了技术保障，不仅实现了作物增收增产目标，还减少了水资源过度浪费和消耗。近年来，在农田水利信息化建设规模逐渐扩大的同时，中国智慧农业和精准农业的发展步伐也不断加快。但不可否认的是，与发达国家相比，中国农田水利信息化建设依然处于落后局面，需要农业部门深入剖析农田水利灌溉存在的各种问题，并采取信息化节水措施加以改进，为农业可持续发展提供保障。
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农田水利灌溉信息化建设的重要性
近年来，在当地政府指导下，承德市建立了高标准农田项目，并积极引入云计算、大数据、物联网、互联网等先进科学技术，推进“互联网+农业”发展模式，在一定程度上提高了当地农业技术水平。近年来，水资源短缺已经成为制约社会经济发展的主要因素，世界各国均在积极探索行之有效的节水措施，信息化节水灌溉已经成为衡量各国农业发展水平的重要指标。
结合大量实践来看，采用科学合理的信息化节水灌溉技术，不仅能够满足农业灌溉要求，还能够最大程度减少水资源浪费。另外，信息化农业灌溉系统无需人为干预，系统能够根据地区实际情况自动感知什么时候灌溉，同时控制灌溉时间和灌溉量。以河北承德近十年高标准农田水利建设项目为例进行分析，通过建设管灌为主，微喷、喷灌、膜下滴灌等节水灌溉技术为辅的农田区，可以为当地农业现代化发展奠定坚实基础。据相关数据统计分析，信息化农业灌溉系统和传统灌溉系统相比，虽然投入成本不相上下，但前者节水率能够达到16%～30%。
在中国，农业生产用水在总用水量中的占比高达80%左右，由于灌溉效率较低，所以水资源利用率仅在45%左右，而反观发达国家，水资源利用率已经超过70%，这也在一定程度上突出了农田水利灌溉信息化建设的重要性。现阶段，在河北承德大力发展高标准节水灌溉技术的背景下，当地农田水利灌溉信息化建设已经取得了显著成就，在4.8868万亩高标准农田水利灌溉信息化建设项目中，包括微灌0.178万亩、管灌4.07088万亩，新建40座小型蓄排水工程和41.7千米农电线路，切实实现了农业节水灌溉目标。
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水利信息化在农田水利灌溉中的作用
通过应用水利信息化技术，工作人员可以基于信息化平台创建灌区节水灌溉系统，并通过该系统对其他子系统进行管控，以此来完成数据收集、加工、分析等工作，如此既能够提高工作效率，也能够合理配置资源，进而降低农田水利灌溉成本。
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农田水利灌溉问题
新时期，虽然河北承德基层政府加大力度推行节水灌溉技术，但在灌溉管理方面依然沿用传统计划经济时代的管理模式，没有充分做到与时俱进，导致水费收纳、安全管理、防汛度洪等方面的管理效率不高，很多问题无法从根源得到解决。而其中存在的最主要问题，在于农田水利灌溉缺乏健全完善的管理制度。在完成水利灌溉工程建设工作后，管理部门没有充分发挥自身主导作用，导致市场主体权利未得到全面落实，在农田灌溉中依然沿用传统灌溉方案，无法为市场经济和水利经济结合提供保障。
承德市近年来不断加大投入力度，建立了诸多农田水利节水灌溉工程，但不可否认的是，由于很多农户缺乏节水灌溉意识，加上前期投入以及后期维护管理成本相对较高，短时间内很难获得收益，所以在实际落实中，很多人对节水灌溉工程持观望态度。加上现阶段，节水灌溉信息化技术和设备综合水平参差不齐，并且在节水技术和设备应用中缺乏科学合理的制度进行规范，所以很难形成切实可行的信息化节水灌溉体制，导致管理工作开展无据可依、无章可循，无法实现灌区统一管理目标。
第二，农田水利设施不完善。河北承德在农田水利工程建设中，受资金不足等因素影响，部分地区水利灌溉设施不完善，很多工程存在设施老旧、带病运行等情况，无法充分发挥工程蓄水灌溉作用，导致各种灌溉问题时有发生，严重制约了当地农业的现代化发展步伐。
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农田水利灌溉信息化节水措施
1 建设节水灌溉信息化系统
2 节水灌溉信息化系统功能分析
在农田水利灌溉中，想要实现节水灌溉目标，需要在信息化系统建设中添加自动化用水监管功能和数据量化功能，并使用该功能对工程中的雨情、水情进行自动化分析，为水资源合理分配、有效利用奠定基础。具体来说，节水灌溉信息化系统的功能应包括以下方面：
第一，动态管理灌溉区域内的农田亩数以及种植作物数据变化情况；
第二，结合信息化系统采集的灌区数据信息，对管理制度进行不断优化和完善，为管理工作开展奠定良好基础；
第三，通过累计数据，对灌区接水灌溉工程配水方案进行优化和完善，包括干区配水、支渠配水、斗渠配水等，为灌区用水量准确计算、科学统计、分类管理提供保障；
第四，利用斗口水量检测技术统计和分析用户灌溉用水量，并根据实际用水量进行计费，促进灌区水价向阶梯化趋势不断改革，在满足节约用水需求的同时，尽可能减轻农户经济负担；
第五，积极学习现代化节水灌溉技术，对灌区节水灌溉发展趋势进行提前预测，并总结灌溉管理经验；
第六，建立节水灌溉信息化系统的主要目的是提高灌区自动化灌溉水平，使灌溉工程管理工作逐渐向节约化、生态化、高效化趋势发展。
3 建立网络信息安全保障体系
首先，要建立网络安全防御体系。在农田水利灌溉信息化系统建设中，应采用先进信息技术从系统物理层、网络层、系统层等层面构建安全保障体系，采用多样化安全保障措施，如入侵检测、国产密码、逻辑隔离等，明确系统中的各个保护对象，并加大互联网、物联网、广域网、数据中新网等方面的安全防护力度，以此来构建完善、健全的安全防御体系，保证信息化节水灌溉系统能够稳定运行，及时将潜在隐患扼杀在摇篮中，促进地区农田水利灌溉向智慧化、安全化趋势不断发展。
其次，提高安全管控能力。主要可以从两个方面入手：
第一是做好节水灌溉信息化系统安全认证管理工作，构建完善的安全服务体系，对身份进行统一认证，进一步完善以令牌认证、生物认证等认证因子为核心的认证体系，使桌面端和移动端可以加深融，进而提高系统安全认证能力；
第二是加强网络集中管控能力，通过构建专业的安全运行管理机构，对安全服务体系和安全防御体系进行一体化管理，使传统被动防御逐渐向主动防御趋势发展，以此来提高安全管理水平，保证网络安全事件能够第一时间得到处置，并提高对突发事件的响应速度，真正满足网络系统安全运行要求。
综上所述，在时代快速发展背景下，越来越多的人认识到节约用水的重要性，农业产业作为用水大户，也要积极探索节约用水发展路径。这就需要在农田水利事业发展中融入节水意识，尤其要做好节水灌溉工作，在满足作物用水需求的同时，进可能减少水资源的不必要消耗和浪费。而想要实现这一目标，就要求灌溉人员不断提高节水意识，严格按照现行规范和制度做好灌区管理工作，并积极采取信息化节水手段。在未来发展过程中，相关研究人员应进一步加大力度研究节水灌溉信息化技术，以此来提高灌溉效果，同时解决水资源过度消耗问题，真正做到开源和节源协同发展，为农业产业可持续发展夯实基础，同时为当地经济建设提供保障。
作者：王永超（平泉市城市水源地和供水工程管理中心）；高秋建（平泉市交通运输综合执法大队）
来源：农业信息化、本文收录于《农业工程技术-农业信息化》2023年第7期，目次46
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