原標(biāo)題：大國糧倉背后的水利力量

來源：中國紀(jì)檢監(jiān)察報

原標(biāo)題：大國糧倉背后的水利力量

來源：中國紀(jì)檢監(jiān)察報

桂西北治旱百色水庫灌區(qū)工程正式通水，廣西左江治旱黑水河現(xiàn)代化灌區(qū)工程開工建設(shè)，小浪底北岸灌區(qū)工程進(jìn)入了預(yù)驗(yàn)收階段……最近，我國不少灌區(qū)工程建設(shè)迎來新進(jìn)展。灌區(qū)是保障國家糧食安全、落實(shí)農(nóng)業(yè)節(jié)水的主力軍，推進(jìn)現(xiàn)代化灌區(qū)建設(shè)是灌區(qū)高質(zhì)量發(fā)展的必由之路。水利部發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，我國現(xiàn)代化灌區(qū)建設(shè)不斷推進(jìn)，已建成大中型灌區(qū)7300多處，黨的十八大以來，耕地灌溉面積由9.37億畝增加到10.75億畝，形成相對完善的蓄水、引水、提水、輸水、排水工程網(wǎng)絡(luò)體系。同時，在科技手段的助力下，灌溉水利用效率和效益不斷提升，農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)由0.516提高到0.576，耕地灌溉畝均用水量由404立方米下降到347立方米，單方灌溉水的糧食生產(chǎn)力從1.58公斤增加到1.8公斤以上。

閘門自動控制、灌溉智慧調(diào)配

老舊灌區(qū)展現(xiàn)現(xiàn)代化新面貌

最近，地處湖南省湘江支流舂陵水和耒水下游地區(qū)的歐陽海灌區(qū)正在進(jìn)行一年一度的冬季維修養(yǎng)護(hù)。每年這個時候，歐陽海灌區(qū)都要對通水期灌區(qū)工程出現(xiàn)的問題、隱患進(jìn)行整治，確保來年春天能夠如期開灌。

歐陽海灌區(qū)工程是湘南地區(qū)重要的水安全保障工程，以灌溉為主，兼顧防洪、發(fā)電、生態(tài)保護(hù)等功能。自1970年通水以來，歐陽海灌區(qū)已運(yùn)行50多年，在歲月的風(fēng)吹雨打之中，灌區(qū)的渠道逐漸破損，渠系建筑物老化嚴(yán)重。2021年11月，在以前的續(xù)建配套與節(jié)水改造項(xiàng)目建設(shè)基礎(chǔ)上，歐陽海灌區(qū)“十四五”續(xù)建配套與現(xiàn)代化改造項(xiàng)目正式開啟，讓老灌區(qū)在一次次改造中展現(xiàn)出現(xiàn)代化的新面貌。

在歐陽海灌區(qū)右總干渠管理所的辦公室里，工作人員輕點(diǎn)鼠標(biāo)，遠(yuǎn)處的渠道閘門便按照設(shè)置高度精準(zhǔn)開啟。渠道閘門是灌區(qū)工程的重要設(shè)施，過去，歐陽海灌區(qū)的閘門多為傳統(tǒng)手動鑄鐵閘門，而且開啟和關(guān)閉依靠人工手動操作。不僅勞動強(qiáng)度大、效率低，而且難以精準(zhǔn)控制水量，安全隱患較大。拆除重建和標(biāo)準(zhǔn)化改造后，新的閘門實(shí)行統(tǒng)一的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一的制造工藝、統(tǒng)一的安裝調(diào)試，以及統(tǒng)一的運(yùn)行管理，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和自動化控制，數(shù)據(jù)能通過網(wǎng)絡(luò)傳輸至調(diào)度中心。歐陽海灌區(qū)的工作人員介紹：“目前，我們已經(jīng)完成了6處閘門的拆除重建、8處閘門的標(biāo)準(zhǔn)化改造，相比之前，改造后的閘門在操作便捷度、控制精準(zhǔn)度以及安全性等方面都更勝一籌。”

除了閘門改造，歐陽海灌區(qū)還進(jìn)行了渡槽加固、干支渠防滲襯砌等工程建設(shè)，在歐陽海灌區(qū)（衡南片）農(nóng)業(yè)水價綜合改革省級試點(diǎn)，全管道輸水取代了老舊的田間渠系，刷卡用水、智能調(diào)水用水管理模式代替了過去的用水模式。家在試點(diǎn)中心區(qū)的衡南縣寶蓋鎮(zhèn)福全村種糧大戶廖友生表示，沒有維護(hù)改造前，田間支渠放不出來水，村民們不得不去附近的山塘抽水灌溉。如今，田間的自動化取水口隨處可見，水稻產(chǎn)量提高了，種植成本也大大降低了。

在現(xiàn)代化改造中，數(shù)字孿生灌區(qū)的信息化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和業(yè)務(wù)應(yīng)用平臺建設(shè)也是很重要的部分。“在立體感知體系方面，我們新建量測水站點(diǎn)97處、水質(zhì)監(jiān)測站點(diǎn)1處、視頻監(jiān)控站點(diǎn)169處。在自動控制體系方面建成閘門自動化控制系統(tǒng)90套。在支撐保障體系方面建成216公里沿干渠專用光纖通信網(wǎng)絡(luò)，并接入調(diào)度中心。”歐陽海灌區(qū)調(diào)度中心的工作人員表示，新建的業(yè)務(wù)應(yīng)用平臺通過灌區(qū)管控一張圖和工程可視化模型構(gòu)建工程管理的數(shù)字化場景，利用攝像頭等信息采集手段，融合漂浮物、違規(guī)闖入等智能識別模型應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了歐陽海灌區(qū)AI巡渠可視化應(yīng)用。灌溉智慧調(diào)配系統(tǒng)通過灌區(qū)來水預(yù)報模型開展短期和中長期來水預(yù)報、需水預(yù)測，依據(jù)來水、需水以及田間水深情況，結(jié)合蒸發(fā)和降雨折減，科學(xué)制定灌溉供水計(jì)劃，動態(tài)生成未來3天的流量分配方案，并結(jié)合閘門自動控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)自動灌溉。

記者了解到，近年來，像歐陽海灌區(qū)這樣的大中型灌區(qū)建設(shè)改造在我國穩(wěn)步推進(jìn)。數(shù)據(jù)顯示，“十四五”以來，我國已累計(jì)實(shí)施1880多處大中型灌區(qū)改造項(xiàng)目和190多處新建灌區(qū)項(xiàng)目。2024年，水利部會同相關(guān)部委實(shí)施1300多處灌區(qū)現(xiàn)代化建設(shè)改造項(xiàng)目，完工后將新增、恢復(fù)和改善灌溉面積7000多萬畝。

數(shù)字孿生系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對各河段來水量的分鐘級預(yù)判

千年灌區(qū)有了“智慧大腦”

四川省中部，都江堰灌區(qū)結(jié)束了歲修，正在對區(qū)域內(nèi)的魯班水庫和黑龍灘水庫進(jìn)行除險加固。

作為全國最大的灌區(qū)以及迄今仍在運(yùn)行的最古老水利工程，都江堰灌區(qū)千年來潤澤著天府之國的土地。如今，這里的灌溉面積已達(dá)到1154.8萬畝，相當(dāng)于1000萬個足球場的大小，覆蓋8個市41個縣（市、區(qū)），服務(wù)人口2800多萬。隨著時代的發(fā)展，都江堰治水已經(jīng)不再僅僅依靠古人的智慧。現(xiàn)代化管理體系的接入、數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用，為這座古老的水利工程帶來了新的活力。

在都江堰灌區(qū)指揮中心大廳內(nèi)，迎面而來的就是智慧大屏。工作人員輕點(diǎn)鼠標(biāo)，大屏上便顯示出都江堰渠首數(shù)字孿生系統(tǒng)。該系統(tǒng)有綜合概覽、運(yùn)行監(jiān)控、工程調(diào)度三個模塊，通過這一系統(tǒng)，工作人員可以清楚看到都江堰各個區(qū)域的實(shí)時監(jiān)控畫面，以及各類水情監(jiān)測數(shù)據(jù)和計(jì)算分析，還可以對汛期的泄洪等操作進(jìn)行提前模擬演練。

數(shù)字孿生系統(tǒng)是都江堰渠首的“智慧大腦”。據(jù)都江堰灌區(qū)指揮中心的相關(guān)工作人員介紹，該系統(tǒng)以數(shù)據(jù)底板為基礎(chǔ)，融合了都江堰渠首樞紐27.6平方公里的二三維空間地理信息及傾斜攝影模型、23處水閘BIM模型、水情監(jiān)測數(shù)據(jù)、工情監(jiān)測數(shù)據(jù)、水資源調(diào)度業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、水利工程運(yùn)行管理數(shù)據(jù)等多源數(shù)據(jù)，為水資源調(diào)度提供數(shù)據(jù)支撐，也為水利專業(yè)模型提供驗(yàn)證數(shù)據(jù)。

都江堰灌區(qū)指揮中心的工作人員表示，數(shù)字孿生系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對各河段來水量的分鐘級預(yù)判。2024年7月24日，都江堰迎來近十年最大洪峰過境。但依靠數(shù)字孿生系統(tǒng)的洪峰預(yù)演結(jié)果，防汛團(tuán)隊(duì)提前得到精確數(shù)據(jù)并制定了應(yīng)對方案。2024年春灌期間，都江堰灌區(qū)憑借數(shù)字孿生系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對上游來水的精準(zhǔn)化監(jiān)測，對渠首六大干渠配水進(jìn)行智能化調(diào)度，重要制口閘門實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程化操控，調(diào)水配水全流程線上作業(yè)。

除了“智慧大腦”，都江堰灌區(qū)還有“慧眼”。為了加強(qiáng)灌區(qū)監(jiān)管，實(shí)現(xiàn)安全運(yùn)行，都江堰灌區(qū)實(shí)施“慧眼工程”，應(yīng)用遙感監(jiān)測、智能巡檢、智能識別等技術(shù)手段，建設(shè)89處AI視頻識別點(diǎn)位、81處視頻監(jiān)控和163處工情監(jiān)測點(diǎn)，推動無人機(jī)自動巡查試點(diǎn)，打造“天空地”一體化的監(jiān)管監(jiān)測體系。

都江堰灌區(qū)指揮中心的工作人員表示，過去巡渠、控制閘門全靠人工，現(xiàn)在有了技術(shù)支撐方便多了。以前要6個人在不同閘點(diǎn)同時執(zhí)行的一個調(diào)度計(jì)劃，如今在灌區(qū)指揮中心可以實(shí)現(xiàn)一鍵調(diào)整；以前要6個班組分別值守的異地閘點(diǎn)，如今在灌區(qū)指揮中心，只需1個人就能監(jiān)控。

為了支撐數(shù)字孿生灌區(qū)龐大的數(shù)據(jù)需求，都江堰灌區(qū)還建成了一個云計(jì)算數(shù)據(jù)中心，運(yùn)算能力為236萬億次/秒，存儲能力可達(dá)709TB。這一云計(jì)算數(shù)據(jù)中心不僅能夠?yàn)楣鄥^(qū)服務(wù)，還可以為整個四川省水利行業(yè)信息化系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)存儲和計(jì)算服務(wù)。

近年來，我國不少灌區(qū)都進(jìn)行了數(shù)字孿生建設(shè)，2022年底，水利部在全國遴選了49處大中型灌區(qū)開展數(shù)字孿生灌區(qū)先行先試建設(shè)，目前成效初顯，灌溉數(shù)字化水平明顯提升，進(jìn)一步提高了灌溉效率。

灌溉用水精準(zhǔn)到達(dá)需水田塊

節(jié)水灌區(qū)實(shí)現(xiàn)水資源高效集約利用

江蘇省淮安市洪澤區(qū)，洪澤湖畔，坐落著世界灌溉工程遺產(chǎn)名錄之一的周橋灌區(qū)。2023年，這里成功入選國家級節(jié)水型灌區(qū)，這是周橋灌區(qū)繼2019年躋身全國首批灌區(qū)水效領(lǐng)跑者名單后，再次在節(jié)水方面獲得肯定。

大中型灌區(qū)是農(nóng)業(yè)節(jié)水的主戰(zhàn)場。大力推動灌區(qū)節(jié)水是提升農(nóng)業(yè)灌溉用水效率，促進(jìn)灌區(qū)高質(zhì)量發(fā)展的重要抓手。近年來，為提高節(jié)水灌溉能力，周橋灌區(qū)的建設(shè)者和管理者秉承著“節(jié)水、生態(tài)、景觀”的灌區(qū)建設(shè)發(fā)展理念，實(shí)施了8期續(xù)建配套與節(jié)水改造工程，實(shí)現(xiàn)水資源的高效集約利用。

節(jié)水，首要的是節(jié)流。過去，老舊的水渠存在滲水問題，水資源在輸送過程中損耗嚴(yán)重。為了防止水資源流失，周橋灌區(qū)對原黏土梯形斷面渠道進(jìn)行了護(hù)坡襯砌，采用混凝土預(yù)制塊護(hù)坡形式，護(hù)坡上下部位開槽現(xiàn)澆混凝土形成坎，每隔幾十米加一道縱向混凝土格梗，護(hù)砌略高于灌溉高水位。不僅大大降低渠道輸水過程中的漏損，同時提高灌溉水流速，保護(hù)渠道坡面。

節(jié)流之外，提升水資源利用效率，實(shí)現(xiàn)水資源循環(huán)利用，也是重要的節(jié)水措施。在周橋灌區(qū)，工作人員通過在中溝等排澇河道尾部設(shè)置水閘攔水，對尾水循環(huán)再利用，實(shí)現(xiàn)了節(jié)約用水、降低農(nóng)業(yè)面源污染的效果。

周橋灌區(qū)的工作人員介紹，歷經(jīng)十多年的續(xù)建配套與節(jié)水改造，周橋灌區(qū)范圍的水利設(shè)施逐步成為一個有機(jī)的整體，基本實(shí)現(xiàn)農(nóng)村河網(wǎng)化，形成了一個“擋得住、排得出、灌得上、降得下、能控制”的農(nóng)村水利工程體系。

除了工程建設(shè)上加以完善，在制度措施方面，周橋灌區(qū)根據(jù)周橋取水口取水量、年均降雨量及鄉(xiāng)鎮(zhèn)用水田塊面積等制定合理的輪灌制度，通過在斗渠首設(shè)置引水口門，根據(jù)輪灌表格及時開關(guān)引水口門，確保灌溉用水精準(zhǔn)到達(dá)需水田塊，避免上下游爭水及灌溉用水浪費(fèi)現(xiàn)象，灌溉水利用率顯著提高。

近年來，水利部先后發(fā)布了多批灌區(qū)水效領(lǐng)跑者名單和國家級節(jié)水灌區(qū)名單，節(jié)水型灌區(qū)建設(shè)和灌區(qū)節(jié)水改造工程穩(wěn)步推進(jìn)。

山東省位山灌區(qū)利用新興技術(shù)，依靠需水預(yù)測模型對作物是否需要水，需要多少水進(jìn)行科學(xué)計(jì)算，生成最優(yōu)配水調(diào)度方案。田間安裝農(nóng)田節(jié)水灌溉控制器，農(nóng)戶用水時刷一下卡，水流便會經(jīng)提水泵站提至地下低壓管道，實(shí)現(xiàn)精量化灌溉。而在內(nèi)蒙古自治區(qū)河套灌區(qū)復(fù)興灌域，通過對渠道實(shí)施防滲襯砌和建筑物配套改造，不僅灌溉時間縮短了7天至10天，同時，每年還能夠節(jié)水約1億立方米。

想爆料？請登錄《陽光連線》（ https://minsheng.iqilu.com/）、撥打新聞熱線0531-66661234或96678，或登錄齊魯網(wǎng)官方微博（@齊魯網(wǎng)）提供新聞線索。齊魯網(wǎng)廣告熱線0531-81695052，誠邀合作伙伴。