智慧灌区“四预”平台
多要素立体感知 增强抵御灾害韧性
珠江水利科学研究院不断探索丰水区节水型灌区管理策略,研发智慧灌区“四预”(预报、预警、预演、预案)平台,为强化水资源刚性约束提供技术支撑。平台通过多要素立体感知、全周期需水预报、粗放用水靶向预警、水资源全过程预演、防灾减灾科学预案等模块,对灌区进行智慧化科学化管理,实现农业高效用水、灌区增产增值。
目前,智慧灌区“四预”平台已成功应用于广东省流溪河灌区、锦江灌区和白盆珠灌区等地。
打造多层次信息链
优化配置灌溉水量
传统地面观测站网只能监测局部点或沿渠道的水情信息,难以满足灌区旱涝灾害中的监测需求。智慧灌区“四预”平台,可实现多要素立体感知。
多要素立体感知是构建智慧灌区管理体系的基础。通过强化卫星、无人机遥感和地面监测的联动,建立集降雨、流量、水位、水质、图像视频、遥感信息等多要素于一体的空天地网立体监测网络,构建“雨情-水情-险情-灾情”多要素多层次信息链,打破单一要素感知的局限,为指挥决策提供支撑。
灌溉水量影响作物产量,开展作物全生命周期需水量预测,获得生长最优需水量和灌溉时间,依照生长需求,科学适时地为作物补充水分;预测灌区各典型田块灌溉用水量,根据各级水利用系数及灌溉工程现状,实现灌区需水的精准预测。在充分灌溉条件下,根据农作物的需水规律,控制来水、调配水源,实现最佳的农田水分调控管理;在非充分灌溉条件下,优化配置灌溉水量,在作物生长阶段间合理分配水资源,使水资源利用率及经济效益达到最优。
滚动调整水量分配
快速形成抢险预案
智慧灌区“四预”平台紧盯关键指标,落实“人防+物防+技防”三位一体监测措施,用水实时数据与用水定额先进指标对比,以水资源承载力临界超载和超载响应为上限,构建新一代灌区节水预警通用模型平台,加强对灌区用水行为的动态监测。利用精准定位预警发布机制,把预警信息及时推送到目标人群,遏制不良取用水行为,促进水资源集约节约利用。
从水源、全渠系(干支斗农)到终端用水户,预演不同形势下的水量分配和输配水方案,分区分段展示输配水发展态势,评估方案可行性,并自动迭代优化,达到减轻旱涝灾害、减少工程隐患。
通过智慧“四预”平台,将水资源全过程预演的水量分配结果与灌区输配水过程融合,落实落细旱涝防御对策,从“需水、供水、耗水、排水”四方面给予科学指导,形成防汛抗旱预案,增强灌区抵御灾害韧性。通过立体感知与AI视频识别,迅速定位工程险情位置,以预警发布、物资调拨、队伍调集、群众转移等为重点,快速形成抢险预案,提升灌区工程安全管理能力。
融合智能感知、数字孪生等技术,智慧灌区“四预”平台实现管水治水一体化,有效提高农业防范抵御水旱灾害能力,谱写了“治水安邦,兴水利民”的新时代治水篇章。
作者:罗朝林
责任编辑:王瑜