数字赋能活水来

新中国成立后兴建的全国最大灌区——淠史杭灌区，到今年8月19日，这一特大型水利工程开工建设已整整65年。过去几十年中，江淮流域的上千万亩农田用的都是这个灌区的水。在作出巨大贡献的同时，因为时间久远，设施老化、调水不够及时精准等问题也越来越多。两年多前，这里开始进行数字化改造，这能给老灌区带来什么新变化呢？

8月份，种粮大户杨庆国的300多亩水稻进入了生长关键期。前些天连续高温，稻田有些缺水，老杨打算赶紧申请新一轮用水。

种水稻，水是“命根子”，水稻生长过程中有几个关键期都需要灌溉补水。老杨向村里提出申请后，村里会统计其他人的需求，一起报到镇里，再到水管部门签调令。

申请提交后，会不会批得很慢，老杨一点儿都不担心。自从前两年数字化改造后，他心里就有了底。可要是说起改造前的烦恼，老杨可有一肚子话要说。

棉场村位于淠史杭灌区的金杯支渠下游，村里的农田灌溉都指望着这条渠。在水渠修到家门口之前，村民只能种旱地作物棉花，棉场村的名字就是这么来的。那时候，种植耗水多的水稻大家想都不敢想。

为了解决灌溉等用水难题，1958年，横跨江淮两大流域的淠史杭灌区开工兴建，2.5万公里的渠道，连通6座大型水库，1200多座中小型水库和21万座塘坝，形成了“长藤结瓜”式的灌排体系。

有了水，棉场村的人大都种上了收益更高的水稻。可随着渠道老化，新问题又出现了，上下游的农户为了抢水，经常闹矛盾。

上下游抢水，一是因为原来的土渠老化，跑漏水严重，放水的时候还容易溃堤，最终到达田间地头的水量远没有批下来的那么多。同时，灌区内配水缺乏科学调度，不够及时高效，也让农户们心里没底。

记者了解到，以前收到用水申请后，水管部门要依靠人工测量等方式形成数据，层层上报后，由淠史杭灌区管理总局制定统一调度方案，再按需配水。

淠史杭灌区淠河总干渠戚家桥分局局长邹俊：以前没有安装自动量测水设备的时候，我们每天测量流量需要一线职工到现场来，拿尺进行手工测量，然后手工计算。这样一是耗时间，第二不管刮风下雨都要到现场来，从时效上，包括从精准度上都不是十分到位。

2021年，淠史杭灌区启动数字化改造，一方面对水渠进行硬化重建，避免水在路途中的损耗，同时安装了各类智能监测设备，不再需要人工到现场测量。

淠史杭灌区淠河总干渠戚家桥分局局长邹俊：现在我们每个灌区，每个涵口的数据全部都是实时反映在总局的信息化终端上，它可以科学地分析整个片区，哪个地方需要多少水，或者哪个地方已经供了多少水，很快可以分析出来相关供水方案。所以这个过程就变得非常快，而且数据也变得更加精准。

正是这样的改造让老杨和其他农户们心里有了底。这一天，在提出用水申请五个小时后，当天下午，水就已经到了棉场村，而以前，他们经常要等两三天，甚至更久。

用水的问题解决了，没有人再想着抢水，老杨和老陈自然也握手言和。现在，两个种田的老把式，种田也更有底气了。

如今，淠史杭灌区1060万亩农田里，有980多万亩都种上了水稻，年产粮食超过140亿斤，数字化改造也正从渠道延伸到更末端的田间地头。

在林寨村的一个农业基地里，江浩正在通过手机里的田间水利信息化系统开闸门，给一千多亩鱼稻田排水。几天前，受台风影响，当地遭遇了强降雨，田里积水有些多。

这片一千多亩的鱼稻田里共有5座智能闸门，如果想全部开启，一个人用手机操作，不到一分钟就能轻松完成，而以前用老闸门的时候，人工操作可能得三个多小时。费力不说，排水不够及时、不够精准，都有可能影响到收成。

江浩是2019年开始种植鱼稻的，水上种稻，水下养鱼。鱼稻田的灌溉水源来自淠史杭灌区的清凉寺分干渠和周边的两座小型水库。虽然水源有保证，但用水精准度一直是个难题，水放多了影响水稻生长，水少了，缺了氧又会影响鱼类。刚开始，鱼稻田的产量比现在要低20%。自从数字化改造，安装了水位传感器、一体化自动闸门等设施后，给排水都可以远程精准控制，江浩再也不用像以前那么操心了。

鱼稻田里还安装了很多新设备，像是自动灌溉泵站、雨量监测器、墒情监测器等，相关数据在手机上就能随时查看。

数字化改造后，去年，江浩的鱼稻田用水比往年节约了近两成。尽管去年当地遭遇了严重的旱情，但他的鱼稻田不仅没有减产，产量还提高了。

目前，在林寨村所在的江家店镇，共有1.8万亩农田都在试点进行田间水利信息化管理。

淠史杭灌区管理总局规划计划处处长涂东升：在这个片区里水情、雨情、农情、工情，这些信息可以自动采集。饮水、输水、配水，退水以及计量我们可以自动控制。我们在这个试点里探索，然后来总结经验，找到一种可以复制推广的模式，然后在灌区，在其他的地方再应用再推广。

目前，在整个淠史杭灌区内，大到干渠，小到田间地头，已经安装了3800多个智能传感器，水情、雨情、墒情和水闸自动控制等各类数据形成了一个巨大的数字网络，被源源不断传输到灌区的“大脑”——淠史杭灌区管理总局调度中心。在这里，各类数据会被系统实时记录、分析、预演，为管理部门作决策提供参考。

淠史杭灌区管理总局灌溉调度处副处长王东侠：在以前我们可能只是大致掌握整个灌区的情况，不可能精确到各类用水是多少，各种水稻栽插了多少，面积没办法精确进行一个计算。现在有了数字灌区的建设，我们就能很明确，一目了然地对整个灌区用水的需求，用水的形势进行分析，这样有助于下一步对灌区水资源配置、调度，更精准、更高效，也更及时。

数字灌区建设目前还处在一个进行时的状态，这些天，技术人员正在用测绘无人机，抓拍淠河总干渠沿线的图像。

这项工作的目的是给渠首建一个智能的数字孪生系统。也就是说，通过数字技术，在电脑系统中建一个和渠首的实景一样的三维模型，结合实时传输上来的水情、雨情等数据，可以进行数字化仿真推演。

淠史杭数字灌区开发工程师王荣：我们可以通过这种三维立体的场景，去模拟渠道防汛的时候，水位会淹到哪，什么时候需要去调节水位的过程流量，这样对我们防汛决策是更有帮助，包括水资源怎么调配，也是一样的道理。

位于金寨县内的红石嘴渠首枢纽已经提前尝了鲜，6月的时候，那里的数字孪生系统就已经建成使用。正是依靠这个智能系统，金寨城区在今年遭遇台风的时候，避免了因强降雨可能导致的内涝。下一步，淠史杭灌区还将不断扩大数字化改造范围，搭建一张更密、更精细的智能网络。

未来，等数字灌区全面建成后，过去几十年来淠史杭灌区人工记录数据档案的方式将成为历史。在全国范围内，2022年，水利部选取了48处大中型灌区开展数字孪生灌区先行先试工作，涉及灌溉面积6000多万亩。这样的改造将整体提升灌区的现代化建设管理水平，提高水旱灾害防御能力，也能更好地实现精准灌溉，保障粮食安全。