本文收录于《农业工程技术-农业信息化》2024年第6期，目次23
摘要：该文通过对农田水利基础设施的概述和重要性进行分析，总结了信息技术在水资源管理、农田水利工程建设与管理以及农田水利设施运维与管理等方面的具体应用。同时，也对信息技术在农田水利基础设施建设中面临的挑战和相应的对策进行了探讨。最后，通过应用案例分析，展示了信息技术在农田水利基础设施建设中的实际效果。
关键词：信息技术；农田水利基础设施；水资源管理
农田水利基础设施建设对于提高农业生产效率和保障农田水资源的合理利用至关重要。随着信息技术的发展，其在农田水利基础设施建设中的应用也日益受到关注。本文旨在探讨信息技术在农田水利基础设施建设中的具体应用，并分析其面临的挑战与对策，以期为农田水利基础设施建设提供科学依据和技术支持。
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农田水利基础设施建设概述
1.1 农田水利基础设施的定义和分类
农田水利基础设施是指为农田提供水资源的各种设施和工程，包括水库、水渠、水泵站、灌溉设施等。根据其功能和用途的不同，可以将农田水利基础设施分为灌溉设施、排水设施和水源设施等几大类。灌溉设施用于提供农田灌溉水，包括灌溉渠道、灌溉管网等；排水设施用于排除农田内的积水，包括排水渠道、排水泵站等；水源设施用于储存和供应农田用水，包括水库、水井等。
1.2 农田水利基础设施建设的重要性
一方面，农田水利基础设施是实现农田灌溉和排水的重要保障。通过建设灌溉设施，可以解决农田的水源问题，提供充足的水资源供应，保证作物的正常生长和发育。同时，排水设施的建设可以有效排除农田中的积水，防止土壤水分过多，保证农作物的生长环境。另一方面，农田水利基础设施建设能够提高农业生产的效率和产量。通过灌溉设施的合理利用，可以实现精准灌溉，满足农作物的水分需求，提高水分利用效率，减少水资源的浪费。同时，排水设施的建设可以防止农田水浸，减少水分对农作物的不利影响，提高作物的产量和品质。再者，农田水利基础设施建设也有助于农村地区的农民生活改善。通过建设供水设施，可以解决农村地区的饮水问题，提供清洁安全的饮用水，改善农民的生活条件[1]。
信息技术在农田水利基础设施建设中的具体应用
2.1 水资源管理
2.1.1 水资源监测与预警
在农田水利基础设施建设中，水资源监测与预警系统通过采用现代信息技术，实现了对水资源的实时监测、预警和分析。这一系统通常包括数据采集、传输、存储和分析等环节。数据采集设备包括水位计、雨量计、水质监测仪等，这些设备将实时监测到的数据通过网络传输到数据中心，进行分析和处理。数据分析主要包括水位、水量、水质等参数的分析，以及根据历史数据对未来水资源的变化趋势进行预测。通过实时监测和预警，水利管理部门可以及时掌握水资源状况，提前做好抗旱、防洪等应对措施，确保农业用水安全[2]。
2.1.2 节水灌溉技术与设备
节水灌溉技术是通过采用现代信息技术，优化传统灌溉方式，提高水资源利用效率的一种现代农业技术。目前，常见的节水灌溉技术与设备包括滴灌、喷灌、微灌等。这些技术通过精确控制灌溉水量、时间和位置，实现了节水、高效、环保的灌溉方式。例如，滴灌技术通过将水滴状灌溉器放置在作物根部，根据作物的需求进行精准灌溉，可以大幅减少灌溉用水量。喷灌技术则是将水通过喷头喷洒到作物表面，具有较高的灌溉效率。微灌技术则是通过管道将水输送到作物根部附近，实现局部灌溉，可以有效降低灌溉用水量。节水灌溉技术与设备的应用，不仅可以提高水资源的利用效率，还可以减少灌溉过程中的蒸发、渗漏等损失，降低农业用水成本。此外，这些技术还有助于改善农田生态环境，提高作物产量和品质[3]。
2.2 农田水利工程建设与管理
2.2.1 工程设计
农田水利工程设计涉及到水资源的合理利用、农田灌溉、排水、土壤改良等多个方面。随着信息技术的发展，数字化、智能技术被逐渐应用于农田水利工程设计中，大大提高了设计质量和效率。例如，利用遥感技术、地理信息系统（GIS）和全球定位系统（GPS）等技术，可以对农田水利工程进行实时监测，收集水文、地质、气象等数据，为工程设计提供准确、及时的信息支持。此外，计算机辅助设计（CAD）技术和建筑信息模型（BIM）技术也应用于工程设计中，可以帮助设计师更直观、准确地展示设计方案，提高设计效率。
2.2.2 建设进度管理
随着信息技术的发展，各种项目管理工具被应用于建设进度管理中，大大提高了管理效率。例如，利用项目管理软件，可以制定详细的项目进度计划，对工程建设各个环节进行监控和分析，及时发现和解决影响进度的问题。此外，物联网（IoT）技术也被应用于建设进度管理中，可以通过实时监测施工现场的设备、材料、人员等资源，实现对工程建设过程的精细化管理。
2.2.3 工程质量控制
工程质量控制涉及到工程结构安全、耐久性、环保等多个方面。随着信息技术的发展，各种智能检测设备和管理系统被应用于工程质量控制中，大大提高了工程质量。例如，利用传感器、无人机、机器人等智能检测设备，可以对工程建设过程中的关键环节进行实时监测，确保工程质量达标。大数据技术和云计算技术也被应用于工程质量控制中，可以帮助管理者对工程建设过程中的大量数据进行实时分析，及时发现和解决质量问题[4]。
2.3 农田水利设施运维与管理
2.3.1 设施监测与维护
随着现代科技的不断发展，农田水利设施的运维与管理也逐渐实现了信息化和智能化。设施监测与维护是确保农田水利设施正常运行的关键。通过运用现代信息技术，如传感器、遥感技术、地理信息系统（GIS）和大数据技术等，可以对农田水利设施进行实时监测，以便及时发现和解决问题。例如，传感器可以实时监测农田水利设施的关键参数，如土壤湿度、水位、水质等，并将数据实时传输到监控中心。通过对这些数据进行分析，可以及时发现潜在的问题，并采取相应的维护措施。遥感技术则可以对农田水利设施进行定期巡查，以便发现潜在的灾害，如滑坡、泥石流等。此外，地理信息系统（GIS）可以帮助管理人员更直观地了解农田水利设施的分布和状况，为大规模设施的维护和管理提供有力支持。通过将这些技术与大数据技术相结合，可以对海量的监测数据进行深入分析，为设施维护和管理提供更有效的决策支持。
2.3.2 设施安全管理
信息技术在农田水利设施安全管理中的应用也越来越广泛。通过运用现代信息技术，可以提升设施安全管理水平，降低事故发生的风险。例如，视频监控系统可以实时监控农田水利设施的关键区域，如取水口、泄洪道、水闸等，帮助管理人员及时发现安全隐患。此外，传感器和遥感技术也可以实时监测设施的运行状况，以便及时发现异常情况。此外，运用地理信息系统（GIS）和大数据技术，可以对农田水利设施的历史事故数据进行深入分析，以便发现潜在的安全隐患。通过将这些技术与应急响应系统相结合，可以在事故发生后迅速启动应急预案，提高应急处置能力。
信息技术在农田水利基础设施建设中的挑战与对策
3.1 挑战
在农田水利基础设施建设中，信息技术的应用面临着诸多挑战。第一，数据的准确性和完整性问题。农田水利信息涉及地形、地貌、土壤、气候等多方面因素，需要大量且详实的数据作为支撑。然而，在实际应用中，数据的准确性和完整性往往难以保证，从而会影响信息技术的应用效果。第二，技术普及和教育培训问题。信息技术在农田水利基础设施建设中的应用需要相关人员具备一定的计算机操作技能和知识水平。然而，在目前的农村地区，这类人才相对匮乏，导致信息技术的推广受到制约。第三，资金投入问题。信息技术的研发和应用需要大量的资金支持，而在农田水利基础设施建设领域，资金投入往往相对有限。因此，如何在有限的资金支持下，充分发挥信息技术的优势，是面临的一大挑战。第四，信息安全问题。信息技术在农田水利基础设施建设中的应用涉及到大量敏感数据，如土地、水资源等信息。如何确保这些数据的安全，防止泄露和滥用，是又一个需要应对的挑战[5]。
3.2 对策
（1）加强数据采集和管理，提高数据的准确性和完整性。建立完善的数据采集和更新机制，确保数据的实时性和有效性。（2）加强技术普及和教育培训工作。针对农村地区的技术人员，开展信息技术培训课程，提高他们的计算机操作技能和知识水平，以便更好地应用信息技术。（3）优化资金投入机制。加大对农田水利基础设施建设中信息技术研发和应用的投入，鼓励企业和社会资本参与，形成多元化的投入机制。（4）加强信息安全管理。建立健全信息安全保障体系，采取加密、认证等技术措施，确保数据的安全。同时，提高相关人员的信息安全意识，严防数据泄露和滥用。通过以上对策的实施，可以有效地应对信息技术在农田水利基础设施建设中所面临的挑战，充分发挥其在提高农田水利建设水平、保障国家粮食安全等方面的重要作用。
信息技术在农田水利基础设施建设中的应用案例分析
在山东省的农田水利基础设施建设中，信息技术得到了广泛应用。例如，在灌溉系统中，山东省利用物联网技术和传感器设备实现了智能化的灌溉管理。通过监测土壤湿度、气象数据等多种参数，系统能够实时分析和预测作物的灌溉需求，并自动控制灌溉设备的运行。据统计，通过这种信息技术的应用，灌溉用水量减少了20%，同时作物产量也提高了15%以上。另一个案例是山东省在水库管理中的应用。通过安装水位监测设备和视频监控系统，实现了对水库运行状态的实时监测和远程管理。同时，利用数据分析技术，可以预测水库的蓄水量和泄洪情况，从而优化水库的调度和运行。这种信息技术的应用大大提高了水库管理的效率和安全性，减少了人为操作的风险，保障了水库的正常运行。这些案例表明，信息技术在农田水利基础设施建设中的应用能够提高水资源利用效率、降低运维成本，并提高安全管理的效率和准确性。通过数据分析和智能化控制，可以实现精准灌溉和优化水库调度，从而提高农田水利的效益和可持续发展。山东省在推广信息技术方面取得了积极的成效，为其他地区提供了借鉴和参考。
结语
信息技术在农田水利基础设施建设中的应用具有重要的推动作用，可以提高水资源管理的效率、优化农田水利工程的建设与管理、改善农田水利设施的运维与管理。然而，信息技术在农田水利基础设施建设中仍面临一些挑战，如技术应用成本高、信息安全风险等。因此，需要加强技术研发和政策支持，以推动信息技术在农田水利基础设施建设中的广泛应用。
参考文献：
[1]石昆鹏.信息化技术在农田水利施工中的运用分析[J].农业工程技术,2021,41(36):64-65.
[2]杨理强.农田水利工程施工管理中信息化技术的应用[J].南方农业,2021,15(27):222-223.
[3]徐子凯.信息化技术在农田水利工程施工中的运用[J].工程技术研究,2021,6(18):90-91.
[4]赵波.信息化技术在农田水利工程施工管理中的应用分析[J].南方农业,2021,15(23):227-228.
[5]刘金风.信息化技术在农田水利施工中的运用分析[J].农业工程技术,2021,41(18):72-73.
作者单位：聊城江北水城旅游度假区于集镇农林水综合服务中心
http://www.nygcjs.cn/cn/article/doi/10.16815/j.cnki.11-5446/s.2024.17.023
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