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数字引领 遥感赋能

——陕西东雷抽黄灌区精准抗旱守护粮食安全

发表时间:2025-06-16

  □通讯员 姜钊

  以来,陕西渭北地区出现65年以来最严重的干旱。渭南市东雷抽黄灌区综合应用卫星遥感以及无人机低空遥感等新技术开展农业干旱遥感监测分析,迅速启动抗旱保供应急响应,以水资源的科学均衡配置,促进农业生产提质增效为保障粮食安全提供了有力的“水支撑”。

  动态监测旱情,掌握抗旱主动

  东雷抽黄灌区以往根据人工测量的土壤墒情和入村统计的农民用水需求等情况来综合决策具体开机灌溉时间,不仅需要耗费大量的时间和人力,还会造成因主观偏好而贻误农时。

  气象干旱指标能定量衡量地区降水异常情况,为干旱预警等提供依据。该灌区通过公共平台降水数据、气象墒情自动监测站点数据等,分析气象干旱情势,并通过数字孪生平台接入的实时气象、水情、农情等数据信息的分析、比对、计算等,动态监测分析田块受旱情况,支撑开机决策。

  我们依据干旱监测数据,于2月13日率先对新民系统开展春灌工作。3月初,监测发现全灌区气象干旱进一步加剧,我们迅速启动春灌高潮,以4个灌溉系统全负荷、大流量运行全面抗旱,牢牢掌握了灌溉主动权,有效避免和降低了旱情损失。灌区灌溉科科长马晓涛介绍。

  据了解,截至6月11日,春灌累计渠首引水1.15亿立方米,灌溉农田121万亩次。目前,灌区斗口引水流量19.3立方米每秒,每日可为2亩农田及时“解渴”。

  精准分析作物,促进均衡受益

  东雷抽黄灌区农业种植结构多元,既有当地主要的口粮作物小麦、玉米,又有推动地方经济发展重要的苹果、冬枣、樱桃等经济作物,精准掌握作物分布情况,确保均衡灌溉受益意义重大。高扬程、多梯级提灌的性质,导致运行管理复杂配合困难大。

  为此,东雷抽黄灌区应用光学卫星和深度学习技术提取耕地和作物种植分布情况,结合“农水宝”水费收缴手机App的推广应用,建成全灌区13.3万个用水户和23.3万个灌溉田块的信息数据库,使耕地位置、田块面积、作物类型等信息一目了然。

  “我们建成的耕地和田块数据库为基础,通过开展实际灌溉面积遥感监测分析,按照不同作物受旱和实际用水情况,动态调度配水流量,适时安排轮灌计划,持续提高灌溉保障能力,确保不同作物均衡受益。”灌区信息管理科科长刘卫东介绍。

  据介绍,该灌区于2月13日至3月31日完成一轮春灌,累计灌溉农田34.73万亩,其中小麦17.5万亩、果树和白地17.23万亩,小麦灌溉进度占全灌区小麦面积的84.3%,不仅实现粮食作物与经济作物和白地同阶段灌溉,更优先保障了粮食作物生产,为促进夏粮稳产丰收提供了坚实的科技支持。

  及时评估旱状,助力减负降本

  长历时、高负荷运转,泵站设备和渠道工程难免“带病”运行,存在诸多亟待解决的故障隐患且受制于电价补贴有限、维修养护费用逐渐上涨及水价“倒挂”等因素,致使灌区灌溉水量越大运行成本投入越高。准确评估田块干旱状况,合理安排灌溉与检修工作,既是保障灌区安全稳定运行的重要手段,又能避免灌区因灌溉时间持续拉长而导致运行成本不断增加。

  5月23日,东雷抽黄灌区应用无人机对灌区地块进行低空遥感航飞,发现大部分区域呈正常或轻度干旱状态同时,土壤墒情站监测到10厘米深度土壤含水量为17.9%,依据《冬小麦灾害田间调查及分级技术规范》,判定为轻度干旱,两者结论一致。根据以上检测结果,灌区于5月26日结束春灌并立即对设施设备开展春检工作,为春夏连灌奠定了坚实的工程基础

  统计,经过111天的春灌调节,该灌区小麦基本完成二轮灌溉,部分进行了3次灌溉地块干旱状况得到有效缓解、风险降低。遥感航飞监测结果土壤墒情站监测结果群众实际用水情况一致,科学验证了无人机遥感旱情技术的准确性。

  “我们利用无人机低空遥感与旱情识别验证技术,采集热红外、多光谱等航片数据,并结合土壤墒情站监测数据,准确评估分析灌溉地块干旱状态,及时调整灌溉计划,安排检修任务,促进工程安全稳定良性运行。”灌区总工程刘定民介绍。

  据悉,东雷抽黄是陕西省扬程最高、流量最大的电力提灌工程,设计灌溉面积102万亩,有效灌溉面积83.7万亩,惠泽合阳、大荔、澄城、蒲城4县12镇41.7万农村人口,是陕西省重要的粮、果、蔬、渔生产基地。近年来,东雷抽黄灌区与中国水科院建立常态化合作,以节水、生态、智慧、人文“四个灌区”为现代化建设理念,着力推动灌区信息化、数字化、智慧化,取得遥感动态监测实际灌溉面积等发明专利,2022年12月被列入数字孪生灌区先行先试建设名单。

  来源:中国水利网站 2025年6月16日

作者:姜钊
责任编辑:王瑜 王景宣(实习)