疏勒河数字孪生 让灌溉更加科学节约
眼下,西北大地即将迎来又一年夏灌。而在甘肃河西走廊西端的疏勒河灌区,职工张海涛不再像往年那样扛着铁锹、连夜巡渠守水。他掏出手机,轻点屏幕,几公里外的电动闸门缓缓升起,汩汩水流沿着渠道精准淌进田间。
“过去调配一次水,得三四个人忙活大半天,现在一个人动动手指就行。”张海涛的“轻松”,正是来自疏勒河数字孪生灌区建设带来的深刻变革。
近日,在江西南昌召开的2026年数字孪生灌区建设技术交流会上,甘肃省疏勒河流域水资源利用中心(以下简称疏勒河中心)应邀作了专题发言,向全国同行展示了这条从传统“治水”迈向现代“智水”的创新之路。
从“跑断腿”到“点屏幕”
一张网连起全流域
疏勒河灌区是甘肃省最大的自流灌区,浇灌着玉门市、瓜州县156.7万亩农田的丰收希望。过去,这里的水资源配置长期存在水利工程安全运管能力较弱、水量计量不够精准、灌区骨干水利工程和农田灌溉工程之间“中梗阻”等问题。甚至于工业供水、农业用水、生态补水之间还常常“打架”。
2022年12月,疏勒河中心的昌马、双塔、花海三大灌区被水利部列为全国数字孪生灌区建设先行先试试点。打破僵局的第一步,是打通数据。疏勒河中心坚持以“实用、管用、耐用”为目标,把“水库、渠道、闸门、农田”等全流域要素“搬进”数字世界,在探索和实践中慢慢织就起一张从“源头”到“地头”的智慧水网。
“以前夏灌最紧张的时候,我们一天要来回要打几十甚至上百个电话,从管理所到灌区处、再到中心,层层申请调度水量,还要安排人往返巡渠,确认闸门开度、水流情况,忙得脚不沾地,还容易出现调度滞后、水量偏差的问题。”昌马灌区灌溉科负责人杨泽斌回忆起过去的工作,感慨万千,“现在可不一样了,只需要将各片区的需水量输入数字孪生系统,轻点鼠标,系统就会自动核算,再辅以人工判断和简单操作,几公里外的闸门就能精准升降,水流便沿着渠道稳稳淌进田间,省时省力又省心,调度效率比以前提高了不止一倍。”
“过去是‘人等水’,现在是‘水等人’。”疏勒河中心科技信息处工作人员介绍到:“通过构建覆盖‘空中雨—水库水—渠道水—田间水’的全链条智能管控体系,疏勒河正在实现‘大水网’连接‘小畦田’精准灌溉的目标”。
五百亩核心区里的“节水革命”
在昌马灌区南干渠,有一块500亩的数字孪生核心示范区。这里布设了农田微型气象站、土壤墒情仪、自控阀等设备,像一双双“眼睛”和“手”,实时感知作物的“饥渴”。
甘肃亚盛实业(集团)股份有限公司饮马分公司工作人员王建军,对这片试验田的变化感触最深。他记得几年前,大家都还在用“大水漫灌”的方式种小麦,一亩地一年要耗水500多立方米。“当时跟农民说精准灌溉,根本没人信。”王建军笑着回忆。2025年春天,他在示范区的30亩试验田里,按照数字孪生系统给出的“灌溉处方”——根据土壤湿度、作物长势等,精确到每块地该浇多少水、什么时候停,到了秋收时,用水量节约了近三成。
“最让老百姓服气的是省工。”王建军算了一笔账:过去种一季小麦要浇5次水,每次都要雇人看闸、巡渠,一亩地人工费将近80元;现在闸门自动启闭,试验田里完全可以实现自动化灌溉,一亩地人工费可以降到20元以下。如果大面积推广开来,“村里年轻人外出打工的多了,留守的老人也能轻松种地。”
“结合已建成的611个计量监测设施和285孔远程测控一体化闸门,接下来疏勒河中心计划按照‘数字孪生+骨干工程+高标准农田’的思路,探索将数字孪生技术与高标准农田有效衔接,并逐渐辐射推广至整个灌区,推动全域水资源精准管控,切实让‘智水’成果惠及千家万户。”疏勒河中心运行调度处处长郭刚介绍。
节约出来的水将用在何处?
2024至2025年,疏勒河全灌区节水3400余万立方米。
这些水,一部分流向了更高效益的工业项目。2024年1月,总投资410亿元的甘肃巨化高性能硅氟新材料一体化项目落地玉门。项目要开工建设,生产生活用水从哪里来?玉门地处大西北戈壁深处,水资源本就极度匮乏,当地既无富余水量,也无新增取水指标。面对年需水量高达千万立方米级的缺口,疏勒河中心积极推动农业水权交易,将灌区“省”下来的2673万立方米农业用水指标,以市场化方式配置给巨化项目,解决了重大项目建设和发展用水“后顾之忧”。如今,项目已顺利落地建设,建成后预计年工业增加值可达323亿元,将推动玉门一跃成为西北地区硅氟新材料产业的核心基地。
另一部分水,则回归了自然。近年来,疏勒河中心坚持“还水于河、润养生态”,依托数字孪生算力加持,统筹三座水库联合调度,精准核算农业节水潜力,“节”尽所能补给下游生态。“十四五”期间,通过双塔水库断面向下游河道补充生态用水8.17亿立方米,有效保障河道生态基流和湿地补水需求。经过多年的坚持和努力,“分离”40多年的敦煌母亲河疏勒河与支流党河连续8年汇流,不仅让河流恢复生命、流域重现生机,更为文明的延续与发展提供了源头活水。
从“摸着石头过河”到逐渐搭建起数字孪生体系;从张海涛、杨泽斌、王建军这些普通职工和基层干部的感受,到全灌区两年节水3400万立方米的整体成效,疏勒河走出了一条节水、增效、惠民、护绿协同发展的新路子。
西北的风依然干燥,但疏勒河的水,正流得更智慧、更从容。
作者:武振科
责任编辑:王瑜
