當前，山西省運城市芮城縣冬小麥正值返青期，田間地頭綠意萌動。“一冬過去，土發(fā)虛，澆了這遍水，小麥苗和土貼得瓷實，苗才能壯。”這幾天，東壚村村民常根成沒事就到自家地頭轉(zhuǎn)悠。
“致富離不開大禹渡。”這是當?shù)囟炷茉數(shù)囊痪湓挕３８筛锌骸斑^去只能打機井，現(xiàn)在用上了黃河水，水量足、水頭大，不怕莊稼喝不飽。”
大禹渡灌區(qū)作為高揚程引黃灌區(qū)，裝機大、耗電多、供水成本高，如何讓農(nóng)民用得起、用得好來之不易的黃河水？
2022年12月，大禹渡灌區(qū)被水利部列入全國首批數(shù)字孿生灌區(qū)先行先試名單，灌區(qū)以節(jié)水為抓手，運用數(shù)字孿生技術(shù)，建立感知、操作、決策一體化的“數(shù)字大腦”，讓水調(diào)度更加精準、智能。
看調(diào)配：一滴水這樣引到田間地頭
黃河在山西省流經(jīng)4市19縣，其中位于西南角的運城市芮城縣，黃河在此蜿蜒流淌超過80公里。按理說，這兒不應(yīng)缺水，可曾經(jīng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)“十年九旱”是常態(tài)。
為啥？黃河水在下面嘩嘩流，農(nóng)田在二百多米高的旱塬上“喊渴”，眼瞅著黃河水卻用不上。1974年竣工的大禹渡揚水工程，徹底改變了芮城縣的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面貌。
岸邊，春風勁吹，濤聲陣陣，7組水泵一字排開。黃河水到大禹渡，先進沉沙池，脫去部分泥沙后“輕裝前行”。
一大早，大禹渡灌區(qū)樞紐二級站電話鈴聲不斷。“10點15分，一號機組開；10點20分，二號機組停……”
“利用我們的‘泵站節(jié)能降耗’模型，參考每日用水需求，就能規(guī)劃出不同大小機組的最佳運行搭配方案。”二級站工作人員王波介紹說，“這樣一來，不僅電費省出一大截，還能降低泥沙對機組的磨損。”
經(jīng)過二級站，黃河水爬升近200米，沿著鋼筋混凝土管道一路泵入總干渠。經(jīng)總干渠分水后，河水繼續(xù)分流至灌區(qū)465條干、支、斗渠。
大禹渡灌區(qū)6條約700米的管道將黃河水引上旱塬。人民網(wǎng)記者 焦搏文攝
樊莊村村民楊國杰這幾天正忙著澆地，他說：“過去用機井，每小時電費20元，澆透一畝地得六七個小時。現(xiàn)在用灌區(qū)水，每小時40元，一畝地半小時左右就能澆完。”楊國杰指了指自己的田埂，“省錢還省時，這賬怎么算都劃算。”
常根成所在的東壚村種植冬小麥兩千多畝，過去澆返青水要23天，現(xiàn)在縮短至16天左右。
速度快因為有“三變”：灌區(qū)提水能力增強，水流更充沛了；土渠升級為混凝土渠，跑冒滴漏少了；田間管理技術(shù)更新，節(jié)水設(shè)備越來越多了。
去年，東壚村在當?shù)剞r(nóng)業(yè)農(nóng)村局和大禹渡灌區(qū)的幫助下，流轉(zhuǎn)土地200畝進行噴灌試點，按作物需水量精確給水，澆一遍返青水每畝地還能再省出十塊錢。
看計量： 告別“馬虎水”“人情水”
“總干片區(qū)東壚村，流量40公升的水，放20個小時。”
指令剛下達，總干站調(diào)度室內(nèi)，工作人員在鍵盤上快速敲擊，輸入目標水量和時間。幾公里外，節(jié)制閘自動抬升，渠水迅速穿過閘門。斗渠口處，水尺和流量計同步記錄下水位變化。
“借助灌區(qū)改造契機，我們升級設(shè)備對提水總量、支斗口配水量進行精確計量，全灌區(qū)‘一桿秤’量到底，徹底告別‘馬虎水’‘人情水’。”大禹渡揚水工程服務(wù)中心主任董曾武說。
灌區(qū)渠口的計量設(shè)施。人民網(wǎng)記者 焦搏文攝
這段時間，東壚村水管員許轉(zhuǎn)民忙著張羅村里的春澆，干了十幾年的他，工作越來越輕松。
曾經(jīng)，每到春澆時，許轉(zhuǎn)民常常忙得焦頭爛額。土渠滲漏嚴重、計量標準不透明，村民們心里頭犯嘀咕，交錢也交得不樂意，有時候為了爭水還會鬧矛盾，許轉(zhuǎn)民不得不當起“和事佬”。
“現(xiàn)在下單水票只需手機一點，和閘房說好出水時間，就能安心在地頭等水了。”許轉(zhuǎn)民說，“渠道上都有刻度線，手機上也能瞅見閘口的用水情況，再沒有以前的‘糊涂賬’。”
2019年，大禹渡灌區(qū)內(nèi)的92個行政村和223個自然村聯(lián)合成立了農(nóng)民用水者協(xié)會。灌區(qū)配套劃分為8個用水片區(qū)，布設(shè)了20處服務(wù)點。分布在片區(qū)和服務(wù)點間的336名協(xié)會水管員，逐漸成為一支重要群管力量，承擔著村內(nèi)用水調(diào)度、水費收繳、末級渠道管護、化解用水矛盾等工作，理順了黃河水進田的“最后一公里”。
看成效：灌區(qū)裝上“數(shù)字大腦”
一畝地一年需要多少水？
這個問題，大禹渡灌區(qū)數(shù)字孿生系統(tǒng)可能會告訴你：每一塊地都不一樣。
系統(tǒng)里，灌區(qū)54.62萬畝灌溉面積被劃歸成一個個地塊。鼠標輕點，地塊信息清晰顯示：實測面積5.87畝，種植作物玉米、小麥。
查看對應(yīng)的渠道信息：該地塊屬于總干6斗，渠道長度6530米，種植糧食作物840畝，經(jīng)濟作物140畝，年分配水量16.8萬立方米。
系統(tǒng)內(nèi)，地塊信息、渠道信息清晰顯示。系統(tǒng)截圖。
如何定下渠道年分配水量？
大禹渡揚水工程服務(wù)中心副主任閆帥解釋說：“灌區(qū)綜合許可取水總量、灌區(qū)種植結(jié)構(gòu)、用水定額、近三年平均實灌面積和用水量等數(shù)據(jù)，先測算各片區(qū)用水總量，再二次分配到各個渠道。”
目前，大禹渡灌區(qū)形成約12萬條數(shù)據(jù)，灌區(qū)管理“一張圖”，對精準配水、提前調(diào)水都有幫助。
“去年玉米播種出苗的關(guān)鍵期，氣候比較干旱，系統(tǒng)提前分析預(yù)測灌區(qū)用水需求和來水情況，制定蓄水計劃，緩解了灌溉高峰期的用水壓力。”閆帥說。
如今，大禹渡灌區(qū)糧食復(fù)播面積由30%提高到95%以上，一塊塊“百斤田”變身“噸糧田”。與此同時，畝均灌溉用水量持續(xù)下降，低于全國平均水平。
董曾武介紹，數(shù)字孿生灌區(qū)建設(shè)的最終目標，就是實現(xiàn)灌區(qū)用水管理由人工經(jīng)驗向?qū)\生數(shù)據(jù)決策、模型輔助決策轉(zhuǎn)變，現(xiàn)在的每一條數(shù)據(jù)都是為模型夯實基礎(chǔ)。
山西省運城市芮城縣返青的冬小麥。人民網(wǎng)記者 焦搏文攝
今年，大禹渡灌區(qū)啟動了北擴工程，完工后灌區(qū)面積還將再擴大6萬畝，達到60.62萬畝，屆時“數(shù)字大腦”將發(fā)揮更大作用。
山西省水利廳相關(guān)負責人表示，將加快發(fā)展水利新質(zhì)生產(chǎn)力，統(tǒng)籌物理工程和數(shù)字孿生工程，加快水利設(shè)施數(shù)字化融合賦能，為治水興水節(jié)水提供科技支撐。
截至2月27日，大禹渡灌區(qū)已提水714萬立方米，澆灌冬小麥8.1萬畝。
（責任編輯：梁艷）
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