數(shù)字孿生平臺(tái)搭建作物需水預(yù)報(bào)、智慧灌溉決策以及渠系配水等模型，反復(fù)模擬預(yù)演干旱天氣下應(yīng)需供水，5分鐘便能制訂未來三天的灌溉計(jì)劃

　　迎戰(zhàn)“贛江2024年第2號(hào)洪水”過程中，工程預(yù)報(bào)贛江洪峰到達(dá)時(shí)間偏差僅2小時(shí)，洪峰流量偏差2%

　　針對(duì)獨(dú)居老人等群體，一旦發(fā)現(xiàn)用水異常，能第一時(shí)間聯(lián)動(dòng)社區(qū)加以關(guān)注

　　文 |《瞭望》新聞周刊記者　胡錦武 范帆

　　江西省南昌市南昌縣幽蘭鎮(zhèn)桃?guī)X村種糧大戶涂世賢，承包地處于贛江下游末端，往年春灌秋灌常為用水問題犯愁。“有水沒水要看上游‘臉色’，碰上干旱天氣莊稼就容易‘喝不飽’?！彼嬖V《瞭望》新聞周刊記者。

　　今年夏季持續(xù)晴熱高溫，涂世賢不再為水焦慮。因?yàn)楦采w南昌、宜春、撫州等地的贛撫平原數(shù)字孿生灌區(qū)平臺(tái)建成投用，通過準(zhǔn)確掌握田地需水信息、科學(xué)測(cè)算調(diào)度，各區(qū)域春灌、秋灌用水需求得到保障。

　　農(nóng)田灌溉更科學(xué)，江河防汛更前瞻，城市供水更精細(xì)……近年來，全國(guó)各地智慧水利項(xiàng)目陸續(xù)投入使用，在多個(gè)治水用水場(chǎng)景中實(shí)現(xiàn)科技助力，助推經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展。

　　位于長(zhǎng)江中下游南岸的江西省，水域占全省面積10％。抓住智慧水利建設(shè)機(jī)遇，當(dāng)?shù)赝七M(jìn)數(shù)字孿生、人工智能等技術(shù)與水利業(yè)務(wù)深度融合，以一張智慧之“網(wǎng)”應(yīng)對(duì)旱澇不均，守護(hù)江河安瀾，促進(jìn)水資源可持續(xù)利用。

峽江水利樞紐工程橫臥于贛江之上 新華社發(fā)

　　“需水地圖”精灌農(nóng)田

　　贛撫平原是江西重要糧倉(cāng)。贛撫平原水利工程管理局供水中心主任易斌曾在基層水管站工作多年，他告訴記者，過去農(nóng)田灌溉調(diào)水方案由管理人員根據(jù)天氣、水位情況和往年經(jīng)驗(yàn)擬訂，是否科學(xué)精準(zhǔn)水放完后才能判定，動(dòng)態(tài)調(diào)整也相對(duì)滯后，“尤其下游地區(qū)，缺水時(shí)種糧大戶給我們打電話，我們到現(xiàn)場(chǎng)核實(shí)，再向局里提出放水申請(qǐng)，往往耗費(fèi)大半天時(shí)間。”

　　如何用更少的水，灌更多的田、產(chǎn)更多的糧？作為全國(guó)先行先試數(shù)字孿生水利建設(shè)的23個(gè)大型灌區(qū)之一，贛撫平原灌區(qū)于2024年2月正式上線數(shù)字孿生灌區(qū)平臺(tái)，搭建出一張“動(dòng)態(tài)水系網(wǎng)”。

　　點(diǎn)開贛撫平原灌區(qū)數(shù)字孿生平臺(tái)，各處田地灌溉流量、作物需水量、土壤墑情等數(shù)據(jù)一目了然。贛撫平原水利工程管理局建管科科長(zhǎng)吳志華介紹，他們用近一年時(shí)間，沿著灌區(qū)內(nèi)各條水渠布設(shè)水位計(jì)、流量計(jì)等傳感設(shè)施采集信息，實(shí)時(shí)掌握灌區(qū)水情、農(nóng)情、墑情，為水資源優(yōu)化配置和動(dòng)態(tài)調(diào)度提供精準(zhǔn)支撐。

　　基礎(chǔ)數(shù)據(jù)繪制出“田間需水地圖”，但具體需要多少水、何時(shí)供水效果最好，仍是調(diào)度難點(diǎn)。為此，數(shù)字孿生平臺(tái)搭建作物需水預(yù)報(bào)、智慧灌溉決策以及渠系配水等模型，反復(fù)模擬預(yù)演干旱天氣下應(yīng)需供水，5分鐘便能制訂未來三天的灌溉計(jì)劃。

　　依托數(shù)字孿生灌區(qū)平臺(tái)，贛撫平原今年汛期來臨前合理降低灌區(qū)水位，成功攔蓄兩次雨洪資源，累計(jì)增加蓄水量500余萬立方米。今年前8個(gè)月，當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)用水量較往年同期減少2560萬立方米。

　　增加用水精準(zhǔn)度的同時(shí)，江西省近年在農(nóng)田灌溉末端持續(xù)發(fā)力，統(tǒng)籌各類資金15億元，安排省級(jí)補(bǔ)助6億元，推動(dòng)大中型灌區(qū)干、支渠向田間下延，高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田斗渠、農(nóng)渠、毛渠上接，解決5204處共263萬畝農(nóng)田灌溉問題，讓智慧水利帶來的生產(chǎn)助力到達(dá)農(nóng)田灌溉“最后一公里”。

　　“智能大腦”安瀾江河

　　在千里贛江的極狹之處，以防洪、發(fā)電、航運(yùn)為主要功能的峽江水利樞紐工程橫臥江面之上，控制著贛江近2/3流域面積用水調(diào)度。2023年底，水利部數(shù)字孿生流域建設(shè)先行先試項(xiàng)目數(shù)字孿生峽江水利樞紐工程通過驗(yàn)收，“智慧傳感+人工智能”開始在此發(fā)揮作用。迎戰(zhàn)“贛江2024年第2號(hào)洪水”過程中，工程預(yù)報(bào)贛江洪峰到達(dá)時(shí)間偏差僅2小時(shí)，洪峰流量偏差2%，調(diào)度科學(xué)性、智慧化水平明顯提升，有效減輕水庫(kù)上下游防洪壓力。

　　江西省峽江水利樞紐工程管理局副局長(zhǎng)萬迪文說，開發(fā)數(shù)字孿生峽江水利樞紐工程后，水位、流量、雨量信息得以實(shí)時(shí)掌握，附近的地形地貌、流域水體、水下地形有了精準(zhǔn)畫像。

　　樞紐工程自身安全也得到數(shù)據(jù)支撐，記者看到，工作人員只需輕點(diǎn)鼠標(biāo)，便能獲取大壩各項(xiàng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。例如弧形鋼閘門監(jiān)測(cè)及健康評(píng)估系統(tǒng)可在線監(jiān)測(cè)其結(jié)構(gòu)應(yīng)力等參數(shù)，如同為每扇鋼閘門安上“聽診器”。

　　工程承建方江西省水投江河信息技術(shù)有限公司工作人員肖儲(chǔ)君介紹，數(shù)字孿生平臺(tái)的洪水預(yù)報(bào)模型具備深度學(xué)習(xí)能力，通過分析流域未來降雨、水位流量、上游水庫(kù)調(diào)度規(guī)律等，在三天預(yù)見期內(nèi)實(shí)現(xiàn)洪水逐小時(shí)自動(dòng)預(yù)報(bào)，提供水位控制、出庫(kù)控制、綜合控制等多種調(diào)度算法，預(yù)判洪水可能淹沒范圍，提供決策參考。

　　“通過將信息技術(shù)優(yōu)勢(shì)和水利工程技術(shù)優(yōu)勢(shì)有機(jī)結(jié)合，全省水資源配置更為精細(xì)，防災(zāi)減災(zāi)能力有效提升?！苯魇∷顿Y集團(tuán)有限公司董事長(zhǎng)鄒洪表示。

　　精準(zhǔn)定位“跑冒滴漏”

　　在城市居民供水方面，智慧水務(wù)也為末梢管理提供助力。

　　撫州市東鄉(xiāng)區(qū)地處信江和撫河水系分水嶺，無過境河流，用水全靠蓄水工程提供，長(zhǎng)期存在“靠天吃水”情況，減少水資源浪費(fèi)尤為重要。

　　東鄉(xiāng)區(qū)潤(rùn)泉供水有限公司總經(jīng)理范志芳說，縣城部分區(qū)域供水設(shè)施老化，水管破裂和“跑冒滴漏”時(shí)有發(fā)生，有的管網(wǎng)埋藏較深，小規(guī)模滲漏難以發(fā)現(xiàn)。為此，公司依托智慧水務(wù)平臺(tái)，在供水區(qū)域管道安裝流量傳感器、壓力傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)控管道流量及壓力，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位漏點(diǎn)、漏水量，快速應(yīng)對(duì)漏水、爆管事件。

　　今年5月，智慧水務(wù)平臺(tái)顯示金峰街道東景花苑小區(qū)每小時(shí)流量增加近100噸，疑似出現(xiàn)管網(wǎng)破裂。供水公司立刻派出工作人員，很快發(fā)現(xiàn)漏點(diǎn)，完成維修?！斑@個(gè)破損點(diǎn)位一天流失量在2000噸左右，相當(dāng)于東鄉(xiāng)區(qū)一個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)一天的用水量。如果沒能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、精準(zhǔn)定位，排查工作量就非常大?！狈吨痉颊f，智慧水務(wù)平臺(tái)上線以后，2024年東鄉(xiāng)區(qū)自來水管網(wǎng)漏損率比2022年下降9個(gè)百分點(diǎn)，年節(jié)約水量260萬噸，相當(dāng)于一座小型水庫(kù)的容量。

　　近年來，智慧水務(wù)平臺(tái)已覆蓋江西44個(gè)縣市，服務(wù)人口超過2100萬。一些地方通過智慧水務(wù)延伸服務(wù)觸角。

　　在鷹潭市，智能水表普及率已達(dá)98.6%，10多名人員就能有效管理全市21.7萬臺(tái)水表。鷹潭市供水集團(tuán)有限公司總經(jīng)理彭靈有介紹，當(dāng)智能水表檢測(cè)到用水量異常波動(dòng)，系統(tǒng)自動(dòng)觸發(fā)預(yù)警，向用戶推送信息。針對(duì)獨(dú)居老人等群體，一旦發(fā)現(xiàn)用水異常，還能第一時(shí)間聯(lián)動(dòng)社區(qū)加以關(guān)注?！?/p>