— —宜都市幸福渠灌区数字孪生建设开启现代化水利建设新征程
初冬时节,宜都市幸福渠灌区数字孪生灌区建设项目正如火如荼推进,一场惠及8.12万亩农田的数字化变革,正在这座长江之滨的中型灌区全面铺开。
这一项目的实施,不仅将彻底改变灌区传统管理模式,实现从传统人工管控向智慧化调度的根本性跨越,更是为现代化数字灌区建设、实现水利强国建设愿景作出贡献。
当奔腾渠水与流转数据在宜都田野交相辉映,一幅兼具丰收底色、效率质感与可持续发展亮色的新时代智慧水利画卷,正徐徐展开。
现实需求开启数字化征程
“数字孪生灌区建设不是选择题,而是必答题。”宜都市水利和湖泊局相关负责人站在项目展板前,语气坚定。在她看来,幸福渠灌区此时推进数字化转型,可谓“水到渠成”。
2022年,全国水利工作会议提出“打造一批现代化数字灌区”,数字孪生技术成为智慧水利建设的核心引擎。这一背景下,各地纷纷行动,探索符合地方实际的灌区现代化路径。
从幸福渠灌区自身看,改变也迫在眉睫。尽管目前仍承担着保障灌区农业生产和生态平衡的重任,但传统管理方式已渐显力不从心。灌区技术人员坦言:“部分支渠还依赖人工巡查、老式水尺;闸门启闭全凭经验;遇到旱情调度,往往要人工测算水量……”
该技术人员的手机里,还保存着一张早年抗旱期间的图表。“各乡镇用水需求报上来,我们只能凭经验调配,很难精准匹配供需。”更让人担忧的是,历经多年运行,灌区部分设施存在各种隐患。这些问题不仅制约了灌区水资源利用效率的提升,也难以应对复杂的水旱灾害防御挑战。
“数字孪生灌区建设不是简单的技术叠加,而是顺应国家战略、回应民生需求的必然选择,其建成后将实现科学决策能力、风险防控能力、灌区管理能力的三重提升,必将为灌区高质量发展注入强劲动能。”宜都市水利和湖泊局负责人表示。
近年来,通过农业水价综合改革、灌区续建配套改造等项目,幸福渠灌区已建成农业水价改革综合信息平台等系统,初步完成数字化“筑基”。“现在开展数字孪生建设,正当其时。”宜都市水利和湖泊局负责人表示,“我们将把现有的信息‘孤岛’串起来,把经验判断换成数据决策,真正实现从‘治水’到‘智水’的转变。”
建设“会思考”的数字灌区
数字孪生平台建设以“需求牵引、应用至上、数字赋能、提升能力”为目标,以推动信息技术与灌区核心业务深度融合为主线,构建起“信息基础设施+数字孪生平台+智能业务应用+安全保障”的全链条建设框架,确保每一项建设内容都精准对接灌区实际需求。
灌区量测水站、直灌口智能一体化闸门等设备已逐步投入运行。在凉水井农田及幸福渠沿线完成闸门控制、土壤墒情、气象监测、视频监控、水位测流等基础设施的开挖浇筑和防雷接地施工,全面补齐监测短板。根据规划,这些基础设施将与卫星遥感、无人机巡查共同构建一张覆盖灌区43万亩范围的全要素监测网。从闸门开度、渠道水位,到土壤墒情、田间气象,各类数据将实时汇聚至新建的数字孪生平台。
目前,项目团队已初步完成来水预报模型和水库防洪模型的建模工作。“我们正着力建设需水模型和水资源调配模型,这就像给灌区装上会思考的‘数字大脑’。”项目技术人员介绍。
灌区数字孪生建设中,将构建标准化的水资源配置调度模型和水旱灾害防御模型,形成空间数据采集、存储与共享的标准规范。在系统演示中,技术人员输入了近期降雨数据和田间作物生长参数。不到两分钟,系统便生成了一套详细的灌区配水建议方案,包括各支渠闸门建议开启高度、预计供水时长等。
“未来,模型成熟后,我们甚至可以根据不同作物种类、生长期,结合天气预报和历史数据,提前计算出每一片田块的最佳灌溉时间和水量。”技术人员介绍说,数字孪生平台将配备供需水感知预报、水资源配置调度等七大智能应用模块,覆盖从水源到田间的全链条业务。
“数字渠”里的丰收图景
随着项目竣工临近,具备“数字化场景、智慧化模拟、精准化决策”特征的现代化数字灌区即将正式亮相,“数字渠”赋能下的未来灌区图景愈发清晰。项目建成后,将覆盖粮食安全、水资源利用、工程管理等多个领域,为现代水利强国建设提供生动实践样本。
据初步测算,数字孪生系统投用后,通过对灌区水量实施更精准的“按需配送”“精准调控”,灌区整体灌溉用水效率将显著提升。这不仅是对“节水优先”方针的扎实落实,更将为灌区8.12万亩农田的粮食稳产增产提供坚实保障。
对灌区管理者而言,数字化转型带来的变化同样深刻。“过去是‘人跟着水跑’,未来将是全链条‘数据指挥’。”幸福渠灌区管理人员这样描绘未来工作场景。通过自动控制系统,分散在不同节点的闸门可实现远程精准启闭,大部分日常调度工作可由系统自动完成。这意味着,管理人员将从繁重的现场操作和人工测算中解放出来,转而聚焦更高层面的数据分析、风险预警与决策支持工作。
作为区域数字化灌区建设的重要试点,幸福渠灌区数字孪生项目在推进过程中,将着力构建一系列标准化的数据采集、模型开发和系统集成规范,努力为全省乃至全国同类灌区的数字化改造,提供一套可复制、可推广的模式。
水是农业的命脉,数字是发展的动能。从“治水”到“智水”,幸福渠灌区数字孪生建设不仅让幸福渠真正成为滋养民生的“幸福之渠”,更将为推进现代水利强国建设、保障国家粮食安全贡献力量。站在数字化转型的新起点,宜都幸福渠灌区正以数字为笔、以智慧为墨,绘就新时代灌区高质量发展的壮美画卷。(宜都市水利和湖泊局:杨东、李政斌)
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