让每一滴水都能精准“解渴”——甘肃省疏勒河中心“数字孪生疏勒河”工程建设侧记

　　西北角·中国甘肃网记者 孙珩力

　　在现代科技的赋能之下，昔日大漠孤烟，如今良田万顷。这背后，正是河西水利人数十年如一日，从土垄沟渠到数字孪生的潺潺之功。

　　近日，记者走进甘肃省疏勒河流域水资源利用中心，得以窥见在茫茫戈壁中全数字化管理节水用水农业的冰山一角。

丰收的田间

　　冰山融雪造就的沙海传奇 

　　疏勒河，发源于祁连山脉，干流全长670公里，流域面积4.13万平方公里，多年平均径流量10.31亿立方米。流域内年降水量不足60毫米，蒸发量3000毫米以上，属大陆荒漠干旱型气候。

　　据学者考证，中央大规模领导的疏勒河流域灌溉开发自康熙始，在清代对疏勒河流域的不断开发中，为提供更多的灌溉水源，自然河道逐渐被改造为渠系化的人工河道，人类活动对疏勒河中下游水系的塑造作用日益明显。

　　如今，玉门市、瓜州县22个乡镇和甘肃农垦6个国营农场的农业用水几乎全部依赖疏勒河灌溉系统提供。疏勒河灌区由昌马、双塔、花海三个子灌区组成，灌溉面积134.42万亩，是甘肃省最大的自流灌区。

　　在解决水源问题后，因为该流域地广人稀，昼夜温差大，出产瓜果优质，已成为全省米、蔬、油等的主要产区。仅瓜州一县，戈壁农业面积已达到2200亩。灌区已延伸至戈壁深处，以渠道为笔，农田为墨，疏勒河灌区正在戈壁荒漠上描绘一幅致富和丰收的画卷。

　　 把整个流域“复刻”进数字系统中

　　“渠道可以说是整个灌区的血管，如果灌渠出了问题，下游的农田都会有断水风险。所以巡检渠道，保证灌区正常输水是重中之重。”在巡检路上，省疏勒河中心工程建设管理处副处长吴学广感慨道，“以前一天三巡，在戈壁滩上从最开始的步行巡检，自行车、摩托车到汽车，耗费人力物力不说，有时还不能及时发现情况，维护渠道非常艰难。”

　　“但现在不一样了，整个灌区都实现信息化了，在电脑屏幕和手机上就可以实时观测和接收到渠道的最新情况，只需要十天一巡即可。”

　　这背后，是甘肃省疏勒河流域水资源利用中心建成流域内三座水库的水情实时监测和大坝安全监测系统，利用全景摄像头、水位感应器等各种自动化监测系统，搭建起了包括骨干工程关键闸门远程测控系统，重点输水渠道安全巡查系统，斗口水量实时监测系统，地下水位监测系统等，这个庞大的实时信息网络，即构成为“数字孪生疏勒河”系统的基石。

　　据数字孪生疏勒河系统研发人员刘昊介绍，该系统不仅可以检测整个灌区的输送情况，还能利用大数据模拟每年夏天洪水季节的情况，做出相应的防范做事，避免洪水冲垮渠道。之后再根据每年的实际情况，和大数据模拟情况相互印证，进一步加强大数据的学习，以便下次与测控仪更加准确。

　　“更确切地说，现在这个流域中的每一滴水，从其进入水库开始，就已经被计算系统规划好了。每个季度，每天水库会开闸放多少水，系统也会根据流域内降水的实时情况进行随时变更。”

　　“万亩田两人管”的自动化节水农业

　　在精准管理水的同时，疏勒河流域水资源利用中心也在提高自动化系统下的水利用率。

　　“两名职工就可以调度灌溉管理七万亩的地。”省疏勒河中心昌马灌区管理处南干渠灌溉管理所所长任晓文说，昌马南干渠片区10万灌溉区作为疏勒河数字孪生灌区的示范区，已于2023年8月建成500亩核心区，通过闸门自动控制系统和田间自动灌溉系统，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，实现作物的全要素精准灌溉。

　　“如果土壤墒情仪检测到这里的作物缺钾了，通过水肥一体的自动滴灌系统，智能泵站在输水的同时也会把钾肥添加到水中，做到精准灌溉。”蹲在田边的任晓文介绍，还是借助数字孪生疏勒河这个系统，实现了自动化测控闸门、调普水池、泵房、灌溉智能控制设施设备、田间土壤墒情，气象设备及肥力监测感知设施运行状况的高精度全景展示，才能实现万亩田两人管。

　　——2022年4月，甘肃省疏勒河流域水资源利用中心被水利部列为全国首批“数字孪生流域建设先行先试”试点。

　　——2022年12月，昌马、双塔、花海三个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。

　　以水为脉，以地为轴，因水而兴，因水而荣。疏勒河流域疏勒河流域水资源利用中心以管水用水为引，借助数字化和遥感技术的东风，在苍茫戈壁中探索出了一条自动化节水农业的新方向。