□本报通讯员 祝华 周俊

　　夏灌时节，湖北省钟祥市碾盘山水利枢纽坝头，汉江水通过沿山头闸流向西大河。水头经泵站两级提水，通过明渠、箱涵、渡槽和隧洞流向郑家湾泵站灌区每个用水组。

　　从供水调度、泵站运行到开关闸阀、水量分配、供用水分析，这些工作均由工作人员在调度室里的数字孪生管理平台上操作完成，智慧化管理已深度融入灌区运行的各个环节。

　　160双“眼睛”立体感知雨水工情

　　沿着灌区干渠行走，各分水口安装的一体化测控流量计正在工作，自动调控着各分支渠的灌溉水量。

　　“灌区支渠口和重点用水户实时取水量、总取水量均可精准掌握。”荆门市汉西水系连通管理局局长刘春介绍。目前，郑家湾泵站灌区22公里长的干渠上，主要分水口、渠道安装各类量测水设备52处，实现支渠口及重点用水户用水监测计量全覆盖。泵站抽了多少水、每个分水口分了多少水，后端可实时掌握。

　　在郑家湾泵站管理处门口不远处，一个“露天实验室”引人注目，这便是灌区土壤墒情及气象观测站之一。郑家湾泵站二站站长张晓芹介绍，观测站集降雨量、风速、日照、蒸发、墒情等监测于一体，监测数据实时传至管理平台。目前，灌区建成水雨情站点22处、土壤墒情监测点4处、蒸发试验站1处，埋设传输光纤33公里，工作人员可第一时间了解农田土壤墒情，根据需求及时调水。

　　在钟祥市冷水镇与东宝区牌楼镇交界处，753米长的张家垸渡槽雄伟壮观，这是灌区的重点控制性工程之一。

　　“渡槽出现一丝裂隙，监测系统都会发现。”荆门市汉西水系连通管理局工程科科长周俊介绍，为保障重点工程安全，灌区在寨子坡水库大坝、张家垸渡槽等重要设施均安装了监测装备，可及时监测到大坝位移、渡槽裂缝及沉降等情况。

　　通过数字孪生灌区建设，郑家湾泵站灌区已建有各类监控监测设施160处，如同160双“眼睛”，全天候、全方位感知雨情水情工情墒情。

　　泵站故障发现时间缩至秒级

　　郑家湾一、二级泵站位于钟祥市冷水镇，始建于1975年，总装机5890千瓦。

　　“一级泵站5台机组，现在每班仅需1人值守，与之前相比每天减少6人。”一级泵站站长王兵说，数字孪生灌区建设让泵站的开机运行、巡检维护实现自动化、信息化，可以少人值守运行。

　　走进泵站，王兵轻点鼠标，泵机便自动启动。开机后，每台机组的温度、噪声、电压、电流、运行时长等都显示在大屏幕上。王兵介绍，以往泵站机组开机，需3个人配合，开一台机组得10分钟，全部开完要1个小时，费时费力。现在开一台机组只需3分钟，5台机组全部开完，只需20分钟左右。

　　刘春介绍，通过数字孪生灌区建设，泵站构建了机组健康分析模型、机组优化调度模型、设备双因子校验模型等，实现对泵站运行状态的实时监测，及时识别诊断故障，提前发现风险。目前，泵站70个巡检项已实现100%自动化巡检，故障发现时间缩短至秒级，大幅度提升故障检修效率。

　　“少人值守”还体现在渠系管护中。周俊介绍，过去灌溉时，每个分水口涵闸都需要人工现场开关闸，一天多次现场测流计量，现在每个闸站都可以远程开关调控。

　　根据调水需求自动形成预案

　　数字孪生灌区建设以科学预报、提前预警、合理预案、精准预演为目标，实现灌区“需水和来水预测—优化调度方案—调度方案预演—调度全过程监管—调度分析评价—调度回溯”的闭环管理。

　　郑家湾泵站灌区数字孪生管理平台定期接入卫星遥感数据，及时获取灌区农作物种植结构、生长情况，精准研判墒情，精准调配水资源。平台还与荆门市水利、水文、气象等部门及省水利厅共享数据，可及时了解灌区水情、雨情，预测来水情况。

　　在科学预报预警的基础上，系统可根据调水需求形成预案，并按调度方案预演。

　　“接上级指令，向铜钱山水库及下游调水760万立方米。”工作人员在数字孪生灌区管理平台输入调水起止时间、调水量后，系统迅速模拟预演调水过程，并自动生成用时最长、用时最短、最经济3种调水方案。每种方案都给出详细的操作流程，为调度指挥人员提供科学的决策依据。

　　刘春介绍，经过多轮用水调度和运行，灌区预报、预警、预演、预案体系已初步形成，灌区水资源配置效率大幅度提升。

　　来源：中国水利报 2025年7月11日