农业灌溉渠道信息改革明渠流量在线测量

  习指出，“农业稳则天下安”。推进农业供给侧结构性改革，提高农业综合效益和竞争力，是当前及今后一个时期我国农业政策改革和完善的主要方向。与城镇化、信息化和工业化相比，农业现代化还是“短板”，虽然良种化、水利化、机械化水准不断提升，但我国农业的劳动生产率仍只有世界平均值的47％，与美国、欧盟等发达经济体仍有明显差距。灌区是粮食生产的优势资源，承载着国家粮食安全的重任，是国家发展现代农业的基础。因此，农业现代化，首先灌区要实现现代化。

  全国大型灌区改造始于1998年，到目前已进行20a，完成了规划目标任务的60%—70%。大型灌区续建配套与节水改造项目建设遏制了灌溉面积衰减、灌排设施老化和运行安全等问题，灌溉用水效率大幅和灌溉能力明显提高。但是，本轮大型灌区改造还只是除险、改善的性质，标准低、要求低、目标不高，在基本完成本轮改造之时，到了研究今后发展趋势的历史阶段。

  一是建设的门槛发生了显著变化。经过多年运行，灌区灌溉水源、人口、耕地面积、水资源条件等都发生了变化，大型灌区承担的粮食生产任务加重，水权水市场、总量控制、定额管理、政府三条红线考核等水资源管理约束等，都发生了很大变化，对灌区发展的功能定位和需求要求更高了。

  二是灌区的生产关系不适应生产力的发展。灌区发展多年积累了很多矛盾，服务能力弱，管理效率低，群众参与程度不够，供水者与需水者矛盾更突出等。

  三是现代农业对灌区生态建设的要求大幅度的提升。绿色环保、人水和协、节水减污、美丽乡村、滨水乡村、农业生态旅游等要求提升，对灌区水环境提出了更高要求。

  第一阶段：基础灌、排设施建设阶段。重点建设灌区灌、排基础设施，实现灌溉和排水基本功能的阶段，这一阶段基本在70年代末已经完成。

  第二阶段：灌区建设开始融入机械化和生态化理念的阶段。强调灌区建设要与农村地区发展、生态可持续发展相衔接, 强调方田化、机械化。如韩国的“新村运动”和日本的圃场整治土地改良等，基本在90年代末已经完成。

  第三阶段：现代化发展新阶段。一般的土地整治已经有一定基础，农业建设实施重点开始转向推行更大规模的土地整治、整合，更为先进的设施配套、机械化及在更广泛的国土整治框架下推进农村土地综合治理。同时，农业信息化、灌溉自动控制等开始大范围的应用。这一阶段目前还在进行。

  我国灌区发展阶段的基本判断：我国基本农田建设和农田水利建设在上世纪90年代末期已完成日、韩等第一个阶段的建设任务，从2000年开始我国处于第二阶段和第三阶段融合发展的新阶段。其基本特征：大范围的土地整理全面展开，土地规模化经营全方面推进，农田水利设施全面改造升级，以农业“三减”行动为标志的农业生态建设理念全面推广，农业机械化全面普及，新型农业经营主体广泛发育，以工补农的政策实施稳定，现代农业企业快速进驻农业领域，以“互联网+”为代表的农业信息化正全面推进。

  以上时代背景，要求我们在灌区建设上，必须适应时代要求，紧跟时代发展步伐，超前进行顶层谋划，加快现代生态灌区建设。

  根据对灌区的实际环境多为小渠道1-5米宽，5米深的渠道，最佳的流量计为多普勒超声波流量计。它可以测量整个断面的平均流速，水位，过流面积，瞬时流量，累计流量。相较于其他几种传感器，其测量的精度更高，各种渠道形态的断面，例如：矩形，梯形，三角形，U形或者非规则渠道均可以测量。初次使用时只需将渠道的参数配置进控制器内即可。控制器可以自动根据水位换算出过流面积。

  利用DX-LSX-1多普勒超声波流量计配合DX-RTU-1遥测终端机使用，采用市电或者太阳能供电系统来进行供电，将流量计固定于渠道中，遥测终端机定时的采集流量计里面的数据通过GPRS远程发送到服务器中，数据能够最终靠WEB平台做查看。

  （1）DX-LSX-1多普勒超声波流量计探头，用于测量渠道的流速、水位、水温、流量、累计流量。利用支架固定在将设备固定在渠道上面，或者直接固定在渠道底部。

  （2） DX-RTU-1遥测终端机，用于采集本地传感器的相应的数据，并将数据发送至服务器。

  （8）服务器及相应的接收软件，用于接收和解析遥测终端机发送上来的相应的报文，进行解析和存储。

  （9）德希云平台，用户都能够通过WEB或者手机浏览器浏览各个站点的数据信息。

  该监测系统有助于国家渠道灌区信息化改革，农户灌溉愈加便利，实时监测干渠当前水位，以及各个支渠水流量使用情况，将水资源信息化，节省水资源。