漳河灌区地处湖北省江汉平原西北部,地跨荆门、荆州、宜昌三市,设计灌溉面积260.52万亩,是湖北省重要的商品粮基地。“十四五”以来,漳河局依托数字孪生灌区先行先试建设,全面推动用水管理转型升级,为区域农业节水增效与高质量发展提供了坚实支撑。
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打造调度“智慧大脑”,实现供用水智能决策
聚焦水资源调配,自主研发并集成了灌区来水预报、需水预测、动态配水、优化配置、调度评估等专业模型,实现从经验判断到模型仿真、智能决策的跨越。灌区用水计划编制时间由5天缩短至5分钟,水旱灾害预警提前72小时。根据供需水预测及输配水模拟,提前开闸填充渠道,争取第一时间为灌区及时供水。其中,中长期来水预报模型成功入选水利部首批数字孪生灌区模型推荐清单,收录于《2023年度水利先进实用技术推广指导目录》。
02
构建灌区“神经末梢”,实现全灌区立体感知
构建天空地水工一体化监测体系,布设1137处水位、雨量、流量监测站,428处安全监测站,528处视频监控站,203处闸门监控站,并融合无人机、测量机器人、GNSS等多种手段,对灌区种植结构、307座水库及典型塘堰蓄水情况、重要节点运行状况、输配水过程等进行实时动态监测。针对近2万处分布零散的小型涵闸,创新应用智能手持流速仪,支持现场扫码巡测、数据实时回传,有效破解成本与环境适应性难题,基本实现灌区量测水全覆盖,用水计量精度达90%以上。
03
推进水资源精准调配,实现农业节水增效
打通“来水预测-需水预测-水量分配-水量调度-统计分析”的全链条业务路径,实现供需水动态情势分析、五业用水灵活协调、渠系水量精准调度,促进漳河水资源优化配置与集约安全利用。漳河灌区灌溉水有效利用系数从0.5410提升至0.5475,年节水3780万立方米,水资源利用效率与调度响应能力同步提升,被中国灌区协会授予“节水型示范灌区”称号。
04
创新运维长效机制,实现系统稳定运行
将数字孪生系统应用情况作为日常管理考核内容,促进全面推广应用,并在应用过程中不断完善。探索建立“自建队伍+物业托管+专业团队”的多元化运维模式,实现信息化设备完好率保持在95%以上,年均故障时间控制在12小时以内,年度运维成本可控,有效保障系统长期安全稳定运行。
数字孪生漳河灌区项目成果在应对2022年严重夏秋连旱、2024至2025年伏秋冬春跨季跨年干旱过程中发挥了重要支撑作用,做到了应放尽放、能灌尽灌和安全供水,有力保障了灌区社会经济发展和260万亩良田的稳产丰产。先后获2024地理信息产业优秀工程银奖、“绽放杯”5G应用湖北省决赛一等奖及全国总决赛二等奖,为大型灌区数字化转型提供了可复制、可推广的实践路径。
灌区管理-概化图
驾驶舱-水资源调度
驾驶舱-水资源调度
水资源-调度模拟
灌区管理-水费结算
来源:漳河局