本文聚焦聊城市位山灌区,介绍了其在数字化加持下,利用数字孪生平台实现水资源科学分配和高效管理的情况。包括立体感知网的建设、需水预测模型的应用、数字孪生系统带来的精准配水和节水效果等,还提及了灌区未来的发展方向。
在如今科技飞速发展的时代,数字化正悄然改变着各行各业,农业领域也不例外。走进相关工作场景,我们能看到这样一番奇妙的景象:电脑跟前,工作人员仅仅轻轻点击鼠标,屏幕上那蓝色的“河水”便在“渠道”中缓缓流淌起来。与此同时,“河水”经过各个支渠口的时间、水位以及流量等详细信息,清晰地呈现在眼前。再看那“一张图”,上面灌区渠系、各类水工建筑物以及监测站点等信息一目了然。在数字化的有力加持下,这仿佛为农业生产装上了“千里眼”和“顺风耳”,让农业生产管理更加高效、精准。
这便是位山灌区智慧调度中心的数字孪生平台所呈现的震撼效果(央广网记者唐磊 摄)。
画面中还展示了位山灌区多个点位的水样(央广网记者唐磊 摄)。
聊城市位山灌区管理服务中心信息化科副科长梁以昌向采风团介绍道,黄河是一条资源型缺水河流,而沿岸地区对黄河水的依赖性较强。“但黄河水资源不一定能够全部满足沿岸的用水需求,这就更需要我们科学地分配水资源,把水用在‘刀刃’上。”
那么,如何才能将水用在“刀刃”上呢?梁以昌介绍说,通过不断完善数字孪生体系,位山灌区建成了集卫星遥感、水情、工程安全等2000余处监测站点,1100余处高清视频监控等于一体的“天空地水工”立体感知网。这一立体感知网的建成,实现了对骨干渠道工程、供用水工程的远程监管,显著提升了灌区供用水及工程管理能力。
画面中展示的是当地建设位山灌区时使用的工具(央广网记者唐磊 摄),它们见证了灌区的发展历程。
记者了解到,早在上世纪80年代,位山灌区便与清华大学展开合作,在骨干渠系开展水位遥测和配水调度开发应用。经过40多年的积累,如今依托这些水情、工情等数据,结合共享的水文、气象以及农情等信息,位山灌区建成了需水预测模型。该模型可以定期对作物需水量、旱情、最优灌溉日期等进行预测。“目前我们已经发布了灌区范围内的需水预测报告14期,为供水计划制定提供了有力的数据支撑。同时在数字孪生先行区内运用需水预测、配水调度等模型,能够智能生成方案,然后通过水动力仿真模型在孪生场景内进行方案预演,验证方案的可行性,并对方案进行动态调整,最终实现水资源的精准分配。”相关负责人介绍说。
“以往我们供水更多是凭借经验进行决策管理,方式较为粗放。现在有了数字孪生系统,配水变得更加精准,初步解决了要多少水给多少水的问题。”对于数字孪生平台的作用,聊城市位山灌区管理服务中心供水管理科副科长曹璐璐有着更深的体会。她向记者介绍,除了配水更加精准外,当用水户用水量达到一定比例时,平台还会发出预警提示,从而倒逼用水户节约用水。“我们还加强了田间节水灌溉的指导,末级供水管理示范区在及时用上黄河水抗旱保丰的同时,亩均用水量减少近30立方米,亩均灌溉成本下降20 - 30元。同时,这也提高了我们的管理效率,缩短了供水周期,比如今年首轮春灌的周期预计能缩短一周。”
展望未来,位山灌区将按照“需求牵引、应用至上,数字赋能、提升能力”的要求,动态完善感知体系、优化模型体系、决策支持体系、运管操作体系。不断提升灌区运管的数字化、网络化、智能化水平,持续推进数字孪生技术应用场景深化,让“智慧水利”更好地服务粮食安全与乡村振兴。
本文围绕聊城市位山灌区的数字化发展展开,介绍了其借助数字孪生平台实现水资源科学分配和高效管理的成果。通过建设立体感知网、应用需水预测模型等措施,提升了灌区的供用水及工程管理能力,实现了精准配水和节水。未来,灌区将继续深化数字孪生技术应用,推动“智慧水利”更好地服务粮食安全与乡村振兴。
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