未灌先算,将黄河水用在“刀刃”上
——数字孪生灌区精准护航山东滨州市引黄春灌

韩墩灌区自动测流车正准备测流 本报通讯员 韩燕 摄
□本报通讯员 王志浩 付文国
春回大地,万物复苏,黄河岸畔的沃野正亟待甘霖滋养。近日,山东省滨州市引黄灌溉服务中心管理的簸箕李、小开河、韩墩三个灌区同步提闸放水,奔腾的黄河水沿着蜿蜒渠系流向黄河以北的广袤田野,浸润着这片充满生机的土地,奏响了2026年春灌生产的奋进序曲。此次春灌计划于3月底完成,实现灌区农田“应灌尽灌”。
在滨州市引黄灌溉服务中心的数字孪生平台大屏幕上,各类数据正实时刷新——从测流车传回的流量数据,到遍布灌区的水情、墒情监测信息,再到关键节点的视频监控画面,灌区运行状态一目了然。依托数字孪生灌区试点建设,该中心以数字孪生技术为核心,构建起“感知、决策、执行、监管”全链条智慧管理体系。
“引水配水是灌区的主要业务,什么时候灌溉、需要多少水、灌溉多久合适,以前都是靠人工计算和经验。”滨州市引黄灌溉服务中心相关负责人介绍,如今借助数字孪生平台,不仅能实时监测黄河水情、渠系输配水、灌溉进度等全要素信息,更能通过专业模型实现来水预报、需水预测、配水预演等,优化水量分配与调度方案,让每一滴水都发挥最大效益。
数字孪生灌区打造了与物理灌区实时联动的数字镜像,推动春灌决策从“经验驱动”转向“数据领航”。滨州数字孪生灌区依托GIS系统构建三维数字底板,整合2300多处水位、流量、闸位等动态监测设施,形成全域覆盖的“数据底座”。
今年春灌启动前,平台集成供需水预报、渠道配水等六个专业模型,融合气象预报、土壤墒情、农作物生长周期等多源信息,提前预判灌溉需求,精准测算出2026年春灌计划引水量。针对沾化、阳信、无棣等偏远高亢地区的用水难题,平台通过数字沙盘预演不同配水方案的水流演进过程,可快速输出最优方案,创新制定“先下游、后上游”的错峰供水方案,让有限的黄河水优先向最难浇灌的地块倾斜,让春灌筹备跳出“凭经验、靠估算”的传统模式,实现“未灌先算、精准施策”。
精准执行是推动黄河水实现精准流淌的关键环节。数字孪生技术实现调度的精准化与供水的点对点衔接。依托覆盖灌区干支渠的自动化水量计量体系,三个灌区通过数字孪生平台实现对闸门的远程精准操控,根据调度方案实时调整闸门开度,确保渠道内黄河水精准抵达需水区域。春灌启动后,三个灌区的引黄闸响应平台指令,实施错峰供水;优先保障无棣、北海新区、沾化区等下游区域灌溉需求,实现引黄水资源的均衡配置。春灌期间,水文预报精度提升至95%以上,每一滴水都得到精准调配,既避免了无序灌溉,又确保了冬小麦返青关键期“及时水”的供应,真正将黄河水用在“刀刃上”。
“天空地一体化”智慧监管体系,是为春灌供水筑牢安全屏障、实现管护“无死角、无盲区”的重要保障。春灌期间,三个灌区都高效使用无人机智能巡检,配合1444台高清监控、35处轨道式自动测流设施,构建起“空中巡检+地面监测+平台预警”的立体监管网络。无人机搭载高清摄像设备,对干渠、支渠、闸门、渡槽等关键设施进行全方位航拍,获取厘米级高清影像,快速排查渠道破损、漏水、杂物堵塞等隐患,有效破解传统人工巡渠视野盲区多、反应速度慢、夜间无法作业等痛点。巡检数据可实时回传至数字孪生平台,与水情监测数据联动分析,一旦出现水位异常、流量偏差,平台即触发预警,并自动生成应急处置预案,实现“发现—预警—处置”的闭环管理。同时,智慧监管体系有效制止违规取水等行为,保障春灌供水秩序,确保每一滴黄河水都能精准流向需求之地。
从“数据先行”的精准决策,到“精准调控”的高效执行,再到“全域覆盖”的智慧监管,滨州市引黄灌溉服务中心建设的数字孪生灌区正让黄河水的流淌更具智慧、更有效率。目前,三个灌区春灌工作有序推进,汩汩黄河水在数字孪生技术的支撑下更高效、精准地流淌,浸润着百万亩沃野,滋养着冬小麦茁壮成长,孕育着夏粮丰收的希望。
作者:王志浩 付文国
责任编辑:王瑜
