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甘肃疏勒河数字孪生灌区建设落地落实——精准灌溉 高效管理
来源:中国水利报社网站
  王彦林  
    编辑:管理员 归档时间:2024/1/17    

疏勒河流域位于甘肃省河西走廊西端,流域面积4.13万平方公里,降水量少,蒸发量大,属于典型的内陆干旱性气候。流域内有昌马、双塔、花海三大灌区,承担着玉门市、瓜州县22个乡镇、6个国营农场134.42万亩耕地的农业灌溉和甘肃矿区等单位的工业供水、生态供水及水力发电供水等任务,是全国为数不多的从“源头”到“地头”全过程管理的流域。

项目支撑 完善灌区水利基础设施体系

疏勒河灌区自20世纪90年代开始,先后实施了疏勒河移民开发项目、《敦煌规划》疏勒河干流项目的建设,灌区基础设施条件有了明显改善。

近年来,疏勒河流域水资源利用中心用好中央和甘肃省完善水网体系、加快推进乡村振兴水利工作等重大政策机遇,在项目谋划上与中央、省“十四五”水利规划、甘肃水利“四抓一打通”实施方案等充分对接,争取和实施了病险水库和病险水闸除险加固、中小河流治理等一大批补短板、打基础、利长远的水利工程项目,完善了灌区水利基础设施体系。

疏勒河昌马大型灌区作为全国“十四五”重大农业节水供水工程124处大型灌区之一,抢抓全国大中型灌区续建配套与现代化改造政策机遇,争取到总投资4.3亿元的昌马大型灌区续建配套与现代化改造工程,规划改造面积63.92万亩,建设总工期5年。项目主要涉及玉门市、瓜州县12个乡镇及黄花、饮马等国营农场,受益人口13.59万人。

目前,灌区水利骨干工程完好率达到90%以上,灌区斗口以上渠系水利用率提高到71.4%,灌区基础设施条件持续提升。

数字赋能 完善提升智慧水利体系

2022年4月,疏勒河被水利部列为全国首批“数字孪生流域建设先行先试”试点。按照固底板、建模型、搭平台的工作思路,疏勒河流域水资源利用中心收集整理了灌区基础数据、监测数据、业务数据等流域内各项数据资料,形成基础数据资源,采用GIS(地理信息系统)、BIM(建筑信息模型)等技术,累计完成515平方千米数据底板、3座水库、2个枢纽及12座重要水闸模型构建,形成覆盖疏勒河干流重点河段、水库、枢纽、重点干渠等范围符合疏勒河流域实际的流域基础模型、流域防洪管理模型、水资源调配模型、灌溉需水预测模型、灌区用水管理模型、全渠道控制模型。

结合灌区业务机理,按照资源整合、串点成面、互联互动、全面提升的工作思路,以数字孪生系统为基础,进一步串联、融合,建成昌马、双塔、赤金峡三座水库的水情实时监测和大坝安全监测系统,实现了全天候监管及水量互联互通联合调度,结束了在水库坝面进行人工监测的历史;建成关键闸门远程测控系统,实现了电脑一键轻松启闭,结束了人工“提闸放水”的历史;建成覆盖217公里重点骨干渠道无人巡查系统,实现了“探头站岗、鼠标巡逻”,结束了戈壁滩上斗严寒、战酷暑,每日往返10多公里步行巡渠的历史;建成698个斗口水量实时监测系统,结束了60年来在闸口反复“瞪眼”核对水量的历史;建成62个基层所段的智能安防系统,实现了停水期间的“无人值守”,结束了停水期间职工蹲守值班的历史;建成以地下水水位和区域泉水日常监测为重点的生态监测系统为流域生态建设提供坚实的数据支撑,办公运行、档案管理、水费结算等信息化系统减少了资源浪费、全面提升工作效率,重点区域、关键节点的工作全部实现信息化、数字化。2022年11月,数字孪生疏勒河项目顺利通过水利部黄河水利委员会中期评估,申请的案例被水利部评为全国32个优秀案例之一。

试点先行 打造数字孪生灌区样板

2022年12月,昌马、双塔、花海三个子灌区被水利部列为全国首批“数字孪生灌区建设先行先试”试点。按照“全要素、特色化、易操作、可复制”的工作思路,开发灌区用水管理、全渠道控制、田间智能灌溉管理、精准滴灌控制模型,升级水情监测设施177套,维修改造测控闸门75孔,新建206套电动阀控系统、10套土壤墒情仪、1套农田微型气象监测站等监测感知设备,精准打造500亩南干园区为核心基础,推广示范1.8万亩高标准农田为延伸拓展,辐射覆盖到10万亩南干渠全区域的闸门精准测控、灌溉精准管理的数字灌区示范区。

通过闸门自动控制系统和田间水肥一体自动灌溉系统,农田微型气象站、土壤墒情仪、视频监控等监测感知设施,结合灌区百亩实测灌溉定额,昌马灌区南干渠示范区实现了作物的全要素精准灌溉,灌溉管理模式实现了由传统的粗放型向精细化转变,让灌区每一滴水都能精准“解渴”。通过项目实施,南干渠示范区10万亩高标准农田预计每年可节水1000万立方米以上。

同时,疏勒河流域水资源利用中心积极同玉门、瓜州两市县政府部门联系沟通、通力协作,科学规划管网或渠管结合的配水系统,实施小宛农场高效节水设施配套试点工程,修建高标准农田相配套的蓄水池、泵站、管网、水肥一体化等基础设施,探索建成了“蓄水池+农田灌溉”的微型灌区,改变了由水库向农田分散供水到水库向蓄水池集中供水的供水模式,示范带动灌溉方式由“轮期”灌溉向“调蓄”灌溉的转变,构建起“水库+微型灌区”联合调蓄、补充提升的工作格局。

目前,灌区内已建成高标准农田50万亩,按照逐步把永久基本农田全部建成高标准农田的部署要求,在2025年将实施完成100万亩高标准农田建设,在2035年完成灌区高标准农田全覆盖。按照目前高标准农田项目亩均节水100立方米以上的实际测算,预计高标准农田全覆盖后,灌区每年可节水1.5亿立方米左右。

疏勒河流域水资源利用中心充分利用覆盖灌区95%以上灌溉斗口的斗口水量实时在线监测系统,开发“疏勒河智慧水务”微信小程序,灌区群众拿起手机、足不出户就可以查看水量、交存水费,结束了传统人工计量、收费的管水模式,实现了“让数据多跑路、让群众少跑腿”,灌区用水管理更加透明、高效,真正做到了让灌区群众“用上了明白水,交上了放心钱”,灌区群众用水满意度达到98%以上。

来源:中国水利报 2024年1月17日

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