焦點訪談丨數(shù)字賦能活水來

新中國成立后興建的全國最大灌區(qū)——淠史杭灌區(qū)，到今年8月19日，這一特大型水利工程開工建設(shè)已整整65年。過去幾十年中，江淮流域的上千萬畝農(nóng)田用的都是這個灌區(qū)的水。在作出巨大貢獻的同時，因為時間久遠，設(shè)施老化、調(diào)水不夠及時精準等問題也越來越多。兩年多前，這里開始進行數(shù)字化改造，這能給老灌區(qū)帶來什么新變化呢？

8月份，種糧大戶楊慶國的300多畝水稻進入了生長關(guān)鍵期。前些天連續(xù)高溫，稻田有些缺水，老楊打算趕緊申請新一輪用水。

種水稻，水是“命根子”，水稻生長過程中有幾個關(guān)鍵期都需要灌溉補水。老楊向村里提出申請后，村里會統(tǒng)計其他人的需求，一起報到鎮(zhèn)里，再到水管部門簽調(diào)令。

申請?zhí)峤缓螅瑫粫煤苈?，老楊一點兒都不擔(dān)心。自從前兩年數(shù)字化改造后，他心里就有了底?？梢钦f起改造前的煩惱，老楊可有一肚子話要說。

棉場村位于淠史杭灌區(qū)的金杯支渠下游，村里的農(nóng)田灌溉都指望著這條渠。在水渠修到家門口之前，村民只能種旱地作物棉花，棉場村的名字就是這么來的。那時候，種植耗水多的水稻大家想都不敢想。

為了解決灌溉等用水難題，1958年，橫跨江淮兩大流域的淠史杭灌區(qū)開工興建，2.5萬公里的渠道，連通6座大型水庫，1200多座中小型水庫和21萬座塘壩，形成了“長藤結(jié)瓜”式的灌排體系。

有了水，棉場村的人大都種上了收益更高的水稻?？呻S著渠道老化，新問題又出現(xiàn)了，上下游的農(nóng)戶為了搶水，經(jīng)常鬧矛盾。

上下游搶水，一是因為原來的土渠老化，跑漏水嚴重，放水的時候還容易潰堤，最終到達田間地頭的水量遠沒有批下來的那么多。同時，灌區(qū)內(nèi)配水缺乏科學(xué)調(diào)度，不夠及時高效，也讓農(nóng)戶們心里沒底。

記者了解到，以前收到用水申請后，水管部門要依靠人工測量等方式形成數(shù)據(jù)，層層上報后，由淠史杭灌區(qū)管理總局制定統(tǒng)一調(diào)度方案，再按需配水。

淠史杭灌區(qū)淠河總干渠戚家橋分局局長 鄒?。?/strong>以前沒有安裝自動量測水設(shè)備的時候，我們每天測量流量需要一線職工到現(xiàn)場來，拿尺進行手工測量，然后手工計算。這樣一是耗時間，第二不管刮風(fēng)下雨都要到現(xiàn)場來，從時效上，包括從精準度上都不是十分到位。

2021年，淠史杭灌區(qū)啟動數(shù)字化改造，一方面對水渠進行硬化重建，避免水在路途中的損耗，同時安裝了各類智能監(jiān)測設(shè)備，不再需要人工到現(xiàn)場測量。

淠史杭灌區(qū)淠河總干渠戚家橋分局局長 鄒?。?/strong>現(xiàn)在我們每個灌區(qū)，每個涵口的數(shù)據(jù)全部都是實時反映在總局的信息化終端上，它可以科學(xué)地分析整個片區(qū)，哪個地方需要多少水，或者哪個地方已經(jīng)供了多少水，很快可以分析出來相關(guān)供水方案。所以這個過程就變得非常快，而且數(shù)據(jù)也變得更加精準。

正是這樣的改造讓老楊和其他農(nóng)戶們心里有了底。這一天，在提出用水申請五個小時后，當天下午，水就已經(jīng)到了棉場村，而以前，他們經(jīng)常要等兩三天，甚至更久。

用水的問題解決了，沒有人再想著搶水，老楊和老陳自然也握手言和。現(xiàn)在，兩個種田的老把式，種田也更有底氣了。

如今，淠史杭灌區(qū)1060萬畝農(nóng)田里，有980多萬畝都種上了水稻，年產(chǎn)糧食超過140億斤，數(shù)字化改造也正從渠道延伸到更末端的田間地頭。

在林寨村的一個農(nóng)業(yè)基地里，江浩正在通過手機里的田間水利信息化系統(tǒng)開閘門，給一千多畝魚稻田排水。幾天前，受臺風(fēng)影響，當?shù)卦庥隽藦娊涤?，田里積水有些多。

這片一千多畝的魚稻田里共有5座智能閘門，如果想全部開啟，一個人用手機操作，不到一分鐘就能輕松完成，而以前用老閘門的時候，人工操作可能得三個多小時。費力不說，排水不夠及時、不夠精準，都有可能影響到收成。

江浩是2019年開始種植魚稻的，水上種稻，水下養(yǎng)魚。魚稻田的灌溉水源來自淠史杭灌區(qū)的清涼寺分干渠和周邊的兩座小型水庫。雖然水源有保證，但用水精準度一直是個難題，水放多了影響水稻生長，水少了，缺了氧又會影響魚類。剛開始，魚稻田的產(chǎn)量比現(xiàn)在要低20%。自從數(shù)字化改造，安裝了水位傳感器、一體化自動閘門等設(shè)施后，給排水都可以遠程精準控制，江浩再也不用像以前那么操心了。

魚稻田里還安裝了很多新設(shè)備，像是自動灌溉泵站、雨量監(jiān)測器、墑情監(jiān)測器等，相關(guān)數(shù)據(jù)在手機上就能隨時查看。

數(shù)字化改造后，去年，江浩的魚稻田用水比往年節(jié)約了近兩成。盡管去年當?shù)卦庥隽藝乐氐暮登?，但他的魚稻田不僅沒有減產(chǎn)，產(chǎn)量還提高了。

目前，在林寨村所在的江家店鎮(zhèn)，共有1.8萬畝農(nóng)田都在試點進行田間水利信息化管理。

淠史杭灌區(qū)管理總局規(guī)劃計劃處處長 涂東升：在這個片區(qū)里水情、雨情、農(nóng)情、工情，這些信息可以自動采集。飲水、輸水、配水，退水以及計量我們可以自動控制。我們在這個試點里探索，然后來總結(jié)經(jīng)驗，找到一種可以復(fù)制推廣的模式，然后在灌區(qū)，在其他的地方再應(yīng)用再推廣。

目前，在整個淠史杭灌區(qū)內(nèi)，大到干渠，小到田間地頭，已經(jīng)安裝了3800多個智能傳感器，水情、雨情、墑情和水閘自動控制等各類數(shù)據(jù)形成了一個巨大的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)，被源源不斷傳輸?shù)焦鄥^(qū)的“大腦”——淠史杭灌區(qū)管理總局調(diào)度中心。在這里，各類數(shù)據(jù)會被系統(tǒng)實時記錄、分析、預(yù)演，為管理部門作決策提供參考。

淠史杭灌區(qū)管理總局灌溉調(diào)度處副處長 王東俠：在以前我們可能只是大致掌握整個灌區(qū)的情況，不可能精確到各類用水是多少，各種水稻栽插了多少，面積沒辦法精確進行一個計算?，F(xiàn)在有了數(shù)字灌區(qū)的建設(shè)，我們就能很明確，一目了然地對整個灌區(qū)用水的需求，用水的形勢進行分析，這樣有助于下一步對灌區(qū)水資源配置、調(diào)度，更精準、更高效，也更及時。

數(shù)字灌區(qū)建設(shè)目前還處在一個進行時的狀態(tài)，這些天，技術(shù)人員正在用測繪無人機，抓拍淠河總干渠沿線的圖像。

這項工作的目的是給渠首建一個智能的數(shù)字孿生系統(tǒng)。也就是說，通過數(shù)字技術(shù)，在電腦系統(tǒng)中建一個和渠首的實景一樣的三維模型，結(jié)合實時傳輸上來的水情、雨情等數(shù)據(jù)，可以進行數(shù)字化仿真推演。

淠史杭數(shù)字灌區(qū)開發(fā)工程師 王榮：我們可以通過這種三維立體的場景，去模擬渠道防汛的時候，水位會淹到哪，什么時候需要去調(diào)節(jié)水位的過程流量，這樣對我們防汛決策是更有幫助，包括水資源怎么調(diào)配，也是一樣的道理。

位于金寨縣內(nèi)的紅石嘴渠首樞紐已經(jīng)提前嘗了鮮，6月的時候，那里的數(shù)字孿生系統(tǒng)就已經(jīng)建成使用。正是依靠這個智能系統(tǒng)，金寨城區(qū)在今年遭遇臺風(fēng)的時候，避免了因強降雨可能導(dǎo)致的內(nèi)澇。下一步，淠史杭灌區(qū)還將不斷擴大數(shù)字化改造范圍，搭建一張更密、更精細的智能網(wǎng)絡(luò)。

未來，等數(shù)字灌區(qū)全面建成后，過去幾十年來淠史杭灌區(qū)人工記錄數(shù)據(jù)檔案的方式將成為歷史。在全國范圍內(nèi)，2022年，水利部選取了48處大中型灌區(qū)開展數(shù)字孿生灌區(qū)先行先試工作，涉及灌溉面積6000多萬畝。這樣的改造將整體提升灌區(qū)的現(xiàn)代化建設(shè)管理水平，提高水旱災(zāi)害防御能力，也能更好地實現(xiàn)精準灌溉，保障糧食安全。