人民胜利渠是黄河下游首个大型引黄自流灌溉工程,在渠首的展馆内,静静安放着新中国开灌以来第一台启闭机。20世纪50年代,两个人同时转把手30圈,丝杠才仅仅上升一丝。
而眼下,通过人民胜利渠数字孪生平台,调度中心的工作人员只要轻点鼠标,就可以完成闸门启闭、流量调节。更重要的是,该平台能够将水情、气象、墒情、工情等数据汇集到一张图中,在今年春灌中实现了从“凭经验放水”到“用数据配水”的蝶变。
又到一年春灌时。4月15日记者从水利部获悉,目前,全国已有27个省(区、市)及新疆生产建设兵团启动春灌,累计供水约200亿立方米,灌溉面积达1.9亿亩。其中,3800处大中型灌区累计供水130亿立方米,灌溉面积超1.2亿亩。
在位山引黄闸上举目远望,黄河水滔滔。“由于黄河河道逐年下切,位山闸引水能力降低,2022年到2025年进行了改建,闸址前移207米,闸底板高程降低1.4米。”4月7日,山东聊城黄河河务局位山引黄闸管所工程师时忠伟和记者说,此次改建投资1.5亿元,是山东省引黄涵闸改建工程中投资最多顶级规模的一处。
位于山东聊城的位山灌区,是全国第五大灌区,也是山东省的最大灌区,设计灌溉面积540万亩,占聊城市耕地总面积的65%。建成运行以来,灌区累计引水超620亿立方米,其中跨流域调水127亿立方米。
同样为了化解黄河河道下切导致的引水难题,位于河南新乡的人民胜利渠渠首闸改建工程正在加紧收尾。人民胜利渠保障中心总工程师尚三林介绍, 3月13日该工程试通水成功,截至4月10日,共计引水5300万立方米,累计灌溉面积70万亩。作为“新中国引黄第一渠”,人民胜利渠开灌74年来,见证了黄河从“害河”到“利河”的转变。灌区设计灌溉面积148.84万亩,覆盖新乡、焦作、安阳等地,是黄河流域重要的粮食主产区。
河南省范县副县长周瑞敏自豪地和记者说:“引黄为当地现代农业发展提供了充足的水源保障。”在范县,彭楼灌区泵闸站是河南省引黄灌区最大的引黄提灌泵闸站,该泵闸站投资1亿元,实施清污闸、前池、进水闸等工程建设,竣工后发挥了显著的引黄效益。
在人民胜利渠数字孪生平台上,气象、墒情、水情、工情监测数据一目了然,渠道供水状态、泵站和闸门的运作情况实时更新、动态监测。“老一代水利人靠的是‘眼看、手摸、经验’,今天我们靠的是‘数据、模型、算法’,智能生成最优配水方案。”人民胜利渠保障中心信息科科长孙莹说。
系统可以精准判断灌区内哪些灌片需要补水、哪些灌片暂不需灌溉,形成差异化的灌溉建议。还能结合需水预测模型,对未来用水需求来做预报,提前优化水源配置,实现从被动响应到主动预判的转变。“过去,用水户从申请到出水,响应时间长达3天。现在,我们的平台能提前精准预测用水需求,据此提前加大渠首流量。当用水户打开斗门时,水已经‘等’在那里了。”孙莹说。
记者在采访中发现,“智慧”正成为慢慢的变多灌区的关键词。“我们地里有用水需求时只要打个电话,远程控制中心就可以操作放水,太方便了!”范县杨集乡西牛桥村村民牛恩宾说。
范县于庄灌区被列入全国“49个数字孪生灌区先行先试”试点之一,2024年实施完成了于庄数字孪生灌区建设。“我们初步实现了输水安全有‘预警’,配水调度有‘预演’、供水服务有‘预案’。”范县水利局农村水利股负责人牛雪峰介绍,数字孪生平台运行以来,引水灌溉需水预测精准率为90%,实现节水10%,缩短灌溉周期48小时。
在位山灌区,阳谷县的凤祥农场里,一株株小麦挤挤挨挨,没有田埂区隔。“地里埋设了滴灌管网,播种面积增加了,产量也提高了。”山东凤祥农业公司总经理王凤娥介绍。该农场依托智慧化水肥协同灌溉模式,通过智能监测设备精准把控作物生长的水肥需求,将水肥资源按需、按量精准输送至田间。“该系统于2025年6月建设完成,投用后亩均节水70立方米、节肥20%以上,节省80%的人工,小麦亩均增产75公斤、增幅13.6%。”王凤娥说。
在河南省濮阳县庆祖镇后栾村,种粮大户郜动海也切身体会到告别“大水漫灌”的好处。“我这600亩地,原来需要六七个人要浇七八天,现在只要插上电卡,把抽水阀门打开,一两天就自动浇完了!”他说。
在位山灌区灌溉试验站,节水还在向更深处探索。在这座水利部灌溉试验重点站,不仅有大田高效节水示范区、农田氮磷污染防治试验区、水质水环境修复试验区,还有一处地下观测廊道,放置了土壤墒情监测、灌溉自动计量、地下水位监测等设备。
“我们在不一样的区域埋深布设了传感器,研究作物需水规律。”该站副站长衣厚振和记者说,他们根据试验数据建起了山东省第一套作物需水预测模型,并从去年春季开始,在灌溉季节每10天滚动发布需水预测报告。灌区依据预测成果,动态优化配水方案,精准调度、靶向补给,确保水量优先输送至缺水突出、苗情偏弱的区域,切实提升灌溉效率与用水效益。
“聊城是水资源紧缺地区,农业用水占比高,节水潜力大。”位山灌区管理服务中心供水管理科科长张俊说,“我们通过一系列措施,灌区农作物生育期地表水亩均用水量较之前能下降10立方米左右,灌区节水灌溉面积达到440万亩。”
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