贛撫平原灌區(qū)。 |
尊村引黃灌區(qū)取水樞紐工程。 |
韓墩灌區(qū)。 |
淠史杭灌區(qū)。 |
春灌大面積展開,當前,16個省份開灌,累計灌溉面積超6400萬畝,其中1400余處大中型灌區(qū)開灌,累計灌溉面積超5200萬畝。
水利是農業(yè)的命脈。灌溉“硬件”更完善,“軟件”更智能。我國建成大中型灌區(qū)7300多處,10.75億畝的耕地灌溉面積占全國耕地面積的56%,生產了全國77%的糧食和90%以上的經濟作物。數字孿生技術得到推廣應用,春灌用水“一鍵直達”,無人機巡渠守渠,閘門泵站遠程控制,灌溉效率不斷提升。近日,記者探訪多地灌區(qū),感受到的是水利基礎設施不斷完善、農業(yè)新質生產力蓄勢突破。
江西贛撫平原灌區(qū)
田塊“渴不渴”,看“圖”就知道
贛鄱大地,沃野“喝”上第一口春水。3月22日,江西最大的灌區(qū)贛撫平原灌區(qū)開閘引水。
贛撫平原灌區(qū)以撫河為水源,3600多座工程調度、1690公里長的渠系輸送,汩汩清水澆灌撫州、宜春、南昌3市9縣(市、區(qū))120萬畝農田。
灌區(qū)二干渠連著南昌市南昌縣高田村,“今年種的760畝水稻,澆得及時?!狈N糧大戶劉方軍說,“手機對著二維碼一掃,什么時候澆水、澆多少,清清楚楚,就像隨問隨答的‘農技員’。”
春灌用水,供需如何對接?
田里,一臺臺自動監(jiān)測儀收集稻田水層、土壤墑情等數據。低空,無人機裝上多光譜設備,智能分析作物長勢。天上,衛(wèi)星遙感識別種植面積和結構。一體化感知體系動態(tài)繪制出一張“田間需水圖”。
“我們持續(xù)開展作物生育期灌溉需水研究,積累近50年的長序列觀測數據,研發(fā)了水稻需水預測模型,可預報灌區(qū)未來1至10天的水稻需水數據,同步編制3個‘10天’的預報。”江西省贛撫平原水利工程管理局灌溉實驗站技術員鄒家榮介紹。
“掌握了田塊蒸發(fā)量、作物需水量、天氣降雨量,田塊‘渴不渴’、哪片田要‘喝水’,都能找到依據?!惫芾砭中畔⒅行闹魅螐埫驼f。
再看供水。在數字孿生灌區(qū)平臺上,一個個需水數據輸入,幾分鐘算出提前3天預見期的配水計劃?!八軉T用手機接收調度令,適時啟動末級渠系閘門。一旦田間水層低于20毫米,就會觸發(fā)自動預警?!惫芾砭止┧芾碇行闹魅我妆蠼榻B。
數字孿生技術讓用水供需精準對接。水利部聚焦農田灌溉用水計量精準化、管理運維智能化、灌溉方式高效化,抓好49處數字孿生灌區(qū)先行先試,鼓勵有條件的灌區(qū)利用數字孿生等技術,精準供水配水,提高灌溉供水效率和效益。
山西運城尊村引黃灌區(qū)
遙控“水龍頭”,“千里眼”巡渠
水從黃河出發(fā),經過9級27座泵站提水,攀爬218米。位于山西運城市的尊村引黃灌區(qū)讓5縣(市、區(qū))596個行政村受益。
“3月初,向灌區(qū)報用水需求,很快黃河水就流到田頭,三百來畝小麥澆過一遍,長勢不錯?!边\城市鹽湖區(qū)馮村鄉(xiāng)景家卓村種糧大戶徐向榮說。
“一水晚,二水趕,三水看”,春灌“三水”有講究,如何高效及時調水入田?
黃河水上黃土崖,泵站是“動力源”?!?級泵站群接入數字化平臺,管理人員可以遠程控制,確保春灌期間泵站高效運行?!弊鸫逡S灌溉服務中心機電管理部負責人孟憲為告訴記者。水位超警、系統預警、分析數據……不久前,一臺水泵的前池水位出現異常,數字化平臺查明原因,工作人員迅速排除故障。
閘門啟閉,決定水流流量和方向,是調水的“水龍頭”?!?1座自動化控制閘門,可遠程開啟、關閉,閘門高度誤差不超過2%,確保水流合理分配到各渠道,提高配水效率。”孟憲為說。
渠系是灌區(qū)的“血管”?!斑^去靠雙腿巡渠,容易顧頭不顧尾?,F在,渠道關鍵部位裝上了高清攝像頭和傳感器,運行狀況傳回調度中心,滲漏、堵塞等問題第一時間就能被發(fā)現?!弊鸫逡S灌溉服務中心工程建設部副部長李來成說。
數字技術,讓這個建于1976年的老灌區(qū)煥發(fā)新機。精準調度、順暢輸水,從今年1月9日開機供水到目前,灌區(qū)引黃河水3200萬立方米,灌溉面積30多萬畝。
山東濱州三大灌區(qū)
灌區(qū)裝“大腦”,“導航”清水入田
黃河下游,魯北大地小麥返青。
位于山東濱州市的簸箕李、小開河、韓墩三大灌區(qū),干支渠延綿上千公里,與19座平原水庫、658座干渠建筑物相互配合,共同構建了引、輸、蓄水一體的水工程體系。
水到田間,靠的是模型“導航”?!拔覀兏鶕喔拳h(huán)節(jié),推廣應用6個模型,實現從水源到田間的高效配水?!睘I州市引黃灌溉服務中心副主任傅建國介紹。
傅建國一一列舉,渠道配水模型根據各級渠道的輸水能力、需水量等,自動計算最優(yōu)配水方案,并可遠程對閘門實現毫米級精準調控;渠道水力仿真模型能夠對配水方案進行仿真預演,從而優(yōu)化方案。“借助模型實現從靠經驗配水到精準供水的轉變,確保珍貴的黃河水得到有效利用?!备到▏f。
在山東位山灌區(qū),“大禹針”一體化設備對渠道水位、閘門開度、水面漂浮物等進行AI識別分析。在山東濟寧市梁山縣,灌區(qū)干渠上布設水情監(jiān)測點、墑情傳感器,數據實時傳回,平臺自動生成配水方案。山東省水利廳持續(xù)推動數字孿生模型與灌區(qū)業(yè)務需求深度融合,在4處數字孿生試點灌區(qū)新建999個視頻監(jiān)控點、1071個水情監(jiān)測點、321套閘門測控等設備。截至目前,全省春灌面積達2984.25萬畝,進度過五成。
安徽淠史杭灌區(qū)
田間連“云端”,灌溉省力又省水
農業(yè)是用水大戶,節(jié)水成為春灌主旋律。
江淮大地,春耕正忙?!拔夜苤?100畝魚稻共生田、2400畝蝦稻共作田,山里還種著果樹。過去,水不夠了開泵站,水多了又要開閘門,所有田埂走一遍,得花三四個鐘頭?!卑不樟彩辛终鷳B(tài)農業(yè)科技有限公司總經理江浩說。
得益于淠史杭數字孿生灌區(qū)建設,田塊裝上信息化系統?!啊娮友邸勄?,泵站閘門改成了全自動的。哪兒水深,哪兒水淺,都能在手機上看。澆地省時省力,每畝還能節(jié)省兩成水?!苯普f。
“我們分區(qū)域進行供需水量平衡分析,判斷灌區(qū)‘缺不缺水、哪里缺水、缺多少水、怎么補水’,進行全灌區(qū)‘引蓄提調’多水源聯合配置,供水計劃編制時間由原來的1至2周縮短為幾分鐘?!变氖泛脊鄥^(qū)管理總局灌溉調度處副處長王東俠介紹。
黨的十八大以來,農田灌溉水有效利用系數從2014年的0.530提高到2023年的0.576,耕地灌溉畝均用水量由404立方米下降到347立方米,每立方米灌溉水的糧食生產力從1.58公斤增加到1.8公斤以上。
水利部有關負責人表示,將加快補齊農業(yè)節(jié)水基礎設施短板,持續(xù)完善農業(yè)節(jié)水增效制度體系,加快推進灌區(qū)現代化改造,穩(wěn)步提升灌溉水利用效率,為端牢中國飯碗提供水利支撐。
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