原標題：如何精準調配水資源？數字孿生為山東灌區裝上“智慧大腦”

2024年我國糧食總產首次突破1.4萬億斤，豐收背后，水利的支撐和保障不可或缺。

數字孿生

為灌區配水裝上“智慧大腦”

開年以來，全國不少灌區正在加快進行數字孿生建設，精準調配水資源，讓每一滴水都發揮最大價值。在山東位山灌區，眼下已經開始提前進行春灌蓄水工作。

位山灌區是黃河第二大灌區，也是山東省最大的灌區。為確保500多萬畝農作物開春后能及時喝上黃河水，灌區提早啟動了春灌蓄水工作。在灌區的智慧調度中心，工作人員操作數字孿生系統，通過對灌區干渠系統輸配水過程進行場景化動態模擬預演，觀察渠道水位、水流時間、流量等各項數據的變化。

山東省聊城市位山灌區管理服務中心信息化科副科長 梁以昌：我們將渠道的物理要素，像渠道水利用系數、糙率、邊坡系數等，全部都納入數字孿生平臺，進行方案的預演。

配水調度一直是水利上的一個難題，以前灌區配水基本就是靠經驗，原本3天即可完成灌溉任務，有時可能會持續供水4到5天，還有時上下游、渠系間用水不均衡，難免造成水資源的浪費，而通過模型預演，灌區配水從經驗決策向模型智慧精準決策轉變。

山東省聊城市位山灌區管理服務中心副主任 楊玉廣：作物是否需要水，需要多少水，可以通過需水預測模型進行科學計算，配合配水調度、水動力仿真等模型的使用，能夠模擬預演供水過程，生成最優配水調度方案。

系統的最末端是農田節水灌溉控制器，農戶一刷卡，原本直接漫灌到地的黃河水，現在經提水泵站提至地下低壓管道，就能實現精量化灌溉。

通過數字孿生灌區建設，位山灌區畝均可節水近30立方米，擴大灌溉面積10萬畝，在節水的同時，畝產比其他同類型灌區高出20%。

建設改造數字灌區

目前已初顯成效

“十四五”期間，我國安排中央資金達2000億元，對2500多處大中型灌區進行現代化建設和改造，選擇49個灌區推進數字孿生灌區先行先試。目前，這些建設已經成效初顯。在江蘇，新年伊始，新禹河灌區的現代化改造已完成建設。

在江蘇南京新禹河灌區現代化改造工程日前建設完成，新建成的數字孿生平臺不僅能夠精準把脈灌區內的每一道泵站設施，實現智能化巡檢與調度；同時還可以實時匯聚海量數據，為農戶定制科學灌溉方案。

南京市六合區水務局農村水利科科長 蔣榮杰：在農田灌溉用水季，我們模擬作物生長發育特性，通過田間氣象、墑情、水位等數據，依托數字孿生灌區平臺，制定科學的灌溉方案，用最短的灌溉距離，最少的灌溉用水，獲得最大的農業產出。

2022年底，水利部在全國遴選了49處大中型灌區開展數字孿生灌區先行先試建設。在2024年春灌和抗旱保灌溉中，數字灌區成效初顯，總體提升水資源利用效率約10%。

水利部農村水利水電司灌溉節水處處長 張翔：下一步，我們結合國家水網重大工程建設，在一些水土資源條件比較好的地方，再新建一批節水型、生態型灌區。另外加快實施一批灌區現代化改造，優先把大中型灌區建成高標準農田，為我們新增千億斤糧食產能作出更大的水利貢獻。

加快數字孿生水利建設

精準調配水資源

不僅僅是全國的灌區，實際上“數字孿生”技術已經深入到河流流域、水利工程建設。

黃柏河是長江一級支流，也是湖北宜昌的“母親河”，承擔著200萬人安全飲水、116萬畝農田灌溉和100公里河道生態補水重任。開年以來，黃柏河根據下游需求連續抬閘放水，依托數字孿生系統，精準調配水資源，守護流域安瀾。

近日，根據下游用水需求，黃柏河尚家河水電站開啟閘門向渠道下游放水。和往年不同，現在閘門抬升多少厘米、向下游放多少水，調度方案的出具不再依靠人工測算和研判，而是數字孿生系統。

走進宜昌市黃柏河流域管理局調度指揮中心，在大屏上可以看到，數字孿生黃柏河系統綜合運用“天空地水工”一體化感知設備，將黃柏河動支流域1∶1“克隆”到了系統之中。

宜昌市黃柏河流域管理局調度中心主任 鄭偉：在電腦上可以很清楚地知道流域的降雨、來水、泄洪等水雨情情況，以及水庫大壩電站的工況運行情況。

目前，我國正在加快實施長江流域全覆蓋水監控系統項目，面向七大流域，積極推進數字孿生流域建設。

在數字孿生水網方面，浙江、山東等10個省級先導區數字孿生水網已經建成投用，初步建成河套、淠史杭等49處數字孿生灌區，全國建成709個縣域農村供水數字化管理平臺。