曲阜市农田水利灌溉渠道维护信息化管理与措施

科技   2025-01-03 10:34   北京  


本文收录于《农业工程技术-农业信息化》2024年第6期,目次21


摘要:农田水利灌溉工程作为民生工程,是提升农业生产效益的重要保障。近年来,新建及扩建的农村农田水利灌溉工程数量逐渐增多,然而,由于管理和技术手段相对滞后,传统的渠道管理方式已经无法满足日益增长的农业用水标准化管理需求。信息化管理作为一种现代化手段,能够更加高效地收集、传输、分析数据,从而实现对农田水利灌溉渠道的智能化管理。该文结合曲阜市农田水利灌溉渠道维护管理中存在的问题,提出信息化管理措施,以期提升农田水利灌溉管理水平。

关键词:农田水利;灌溉渠道维护;信息化管理;具体措施

曲阜市位于山东省西南,耕地面积56.38万亩,主要种植小麦和玉米。近年来在国家财政补助的支持下,于2019年至2023年建设的高标准农田达18万亩,在每个乡镇连片建设了节水灌溉工程、道路建设工程、渠系建设工程等。曲阜市利用信息技术对农田水利灌溉渠道进行维护管理,实现了农田田成方、渠成网、旱能浇、涝能排,为农民种植小麦和玉米亩产增收约200~300斤。

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农田水利灌溉渠道维护信息化管理的意义


1.1   提高水资源管理效率

农田水利灌溉渠道是保障农业生产用水需求的重要基础设施,而信息化管理在其维护中的应用不仅能够提高管理效率,还能够实时收集渠道运行状态、水位、流速等数据,并利用大数据分析技术,根据不同农田的需水量、土壤湿度等情况,制定更为精准的灌溉计划,提高水资源的利用效率。

1.2   有效提高农田生产力

信息化管理可以在灾害来临时提供迅速的响应机制。通过实时监测系统,管理者可以在面临极端天气、洪涝等灾害情况时及时调整灌溉方案,保护作物,降低灾害带来的生产损失,有助于维护农田生产力的稳定性[1]。另外,通过智能控制系统能够根据不同地区、不同土壤类型和不同作物的特性制定差异化的灌溉计划,提供个性化的水资源供应方案,有效提高农田的生产力。

1.3   促进农业可持续发展

信息化管理通过差异化灌溉、实时监测土壤湿度等手段,有助于更加科学地管理土壤。合理的灌溉和土壤湿度管理有助于预防土壤盐碱化、土壤侵蚀等问题,维护土地的可持续利用,减少环境影响,促进农业可持续发展。

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曲阜市农田水利灌溉渠道维护管理中存在的问题


2.1   维护管理过于传统

传统的农田水利灌溉渠道的维护管理往往依赖从业人员的经验,没有先进的传感器技术和远程监控系统,渠道的运行状态无法得到及时准确地反馈,缺乏实时监测和数据支持,难以实现标准化和科学化,导致维护响应速度慢,难以应对突发情况,增加了维护工作的风险。

2.2   设备老化和损坏

灌溉系统中的设备会逐渐老化,包括水泵、管道、阀门等组成部分。老化的设备在使用过程中可能出现性能下降,导致水流量减小、水压降低,最终影响到灌溉效果[2]。在没有及时保养的情况下,设备容易出现各种故障,例如泄漏、阀门卡滞、电机损坏等,缺乏定期维护使得这些问题难以及时发现和解决,最终导致设备的损坏。 

2.3   缺乏科技支持和培训

缺乏先进的监测技术支撑,导致在恶劣天气或其他紧急情况下,传统的维护方式往往无法快速、准确地调整灌溉计划。这使得渠道在面对突发事件时难以灵活应对,影响了农业生产的正常进行。另外,维护人员可能缺乏相关的技术培训,无法熟练使用和维护新型的灌溉系统,导致系统无法得到有效地利用。

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农田水利灌溉渠道维护信息化管理措施


3.1   引入先进的监测技术,建立信息化管理系统

在农田水利灌溉渠道维护中,引入先进的监测技术和建立信息化管理系统是实现智能化管理、提高维护效率的重要措施。首先,引入先进的监测技术,包括传感器网络,实现对农田水利灌溉渠道各关键节点的实时监测。传感器可安装在水泵、管道、阀门等关键位置,实时采集渠道的运行数据,包括水流速、水压、温度等参数,为维护人员提供详实的运行状态信息。其次,在农田水利灌溉渠道维护管理过程中,可以引入智能诊断技术,通过数据分析和模型算法,实现对渠道设备的故障诊断。系统能够自动识别异常情况,并及时发出警报,使得维护人员可以在问题严重化之前采取相应的措施,提高维护的精准性和有效性。另外,农田管理人员们还需要建立信息化管理系统,通过系统远程监测和控制渠道运行状态,整合和共享渠道运行的各类数据,比如监测数据、维护记录、气象信息等,通过信息化管理系统能够将这些数据集成在一起,为管理者提供全面的信息基础,支持决策和规划,实现对灌溉系统的实时调整。

3.2   制定设备维护计划,实时监测设备运行状况

为了提高农田水利灌溉渠道维护效率和降低管理成本,制定设备维护计划并实时监测设备运行状况成为信息化管理的重要手段。首先,农田水利灌溉渠道维护管理人员需要制定详细的设备维护计划,通过对灌溉渠道的设备进行全面的巡检,规定巡检的频率和内容,其中包括水泵、管道、阀门等关键部位的检查,及对设备的定期保养和检修做安排。通过科学合理的周期性保养,减缓设备老化速度,提高设备的稳定性和寿命,降低故障率,保障灌溉系统的稳定运行[3]。其次,设备维护计划中应包括对问题隐患的排查,并制定相应的解决策略,提高维护工作的主动性,减少因问题而导致的紧急维修和生产中断。另外,信息化管理的核心是实时监测设备的运行状况。通过引入传感器网络和监控系统,能够实现对水泵、管道、阀门等关键设备的实时监测。信息化管理系统可以设定各类设备的运行阈值,一旦设备运行数据超出正常范围,系统即时发出报警。这使得维护人员能够迅速响应异常情况,采取紧急措施,避免设备由于故障而停工,确保灌溉系统的稳定性。最后,工作人员基于实时监测数据和历史分析结果,可以优化和调整设备维护计划。维护工作可以根据设备的实际运行状况进行调整,使得维护更加精准和高效。

3.3   定期开展技术培训,建立专业的科技支持团队

首先,定期为维护人员开展专业的技术培训。现在曲阜60%的土地流转到新型经营主体即农场主、合作社、专业大户手中,按照“谁受益、谁管护、谁使用、谁管护”的原则,应把他们作为管护实施主休,引导他们学习灌溉系统的最新技术、设备操作、维护方法。培训内容要贴合实际工作需求,使维护人员能够深入了解系统结构和原理,提高解决问题的能力。培训专家需要对土地经营主体重点讲解信息化管理系统的使用,并对他们开展相关的信息技术培训活动,培养经营主体的数据采集与分析能力、远程监测与操作技能,以确保维护人员能够熟练操作信息化系统,充分发挥其优势。其次,经营主体还可以针对新技术的引入,如传感器网络、远程监控技术等,对工作人员定期进行培训,确保维护人员能够及时掌握和应用新技术,并将其正确地运用在农田水利灌溉渠道维护工作中。最后,可以在地方政府或农田水利管理机构建立专业的科技支持团队,招聘具有丰富经验和专业知识的技术支持人员[4]。并对他们定期开展技术培训,促进技术支持人员团队协作和交流,分享水利灌溉渠道的维护经验,传递最新技术信息。在农田水利灌溉操作的过程中,技术支持人员可以将广泛的水利、信息技术等领域知识传授给每一位经营主体,使他们能够掌握灌溉渠道维护信息化管理技巧以及水利、信息技术等领域知识,能够为维护人员提供高水平的技术支持。

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结语


农田水利灌溉渠道维护信息化管理措施的研究为农业水资源管理注入了新的活力,为提高农田灌溉效率、促进农业可持续发展提供了科学依据和实践经验。通过农田水利灌溉渠道维护信息化管理,可以进一步实现更为智能、高效、可持续的农田水利灌溉渠道维护,从而减少水资源浪费,提高水资源利用效率,为中国农业水资源的合理利用和可持续发展做出更大的贡献。



参考文献:

[1]刘娟娟. 农田水利灌溉渠道工程运行维护及管理探析[J]. 农业科技与信息,2022(10):90-92. 

[2]曹水旺. 农田水利灌溉渠道工程运行维护及管理 [J]. 汽车博览,2023(5):146-148.

[3]常春龙,宋明晓,沈楠,等. 农田水利灌溉渠道工程设计分析[J]. 水电水利,2022,6(8):34-36.

[4]赵奋东. 秦安县农田水利灌溉渠道工程运行维护及管理措施[J]. 乡村科技,2022,13(10):155-158. 



作者单位:山东省曲阜市书院街道办事处


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http://www.nygcjs.cn/cn/article/doi/10.16815/j.cnki.11-5446/s.2024.17.021




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