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　　灌區(qū)豐收

　　節(jié)水增收

　　□記者 段玲玲

　　大中型灌區(qū)是保障我國(guó)糧食安全的主戰(zhàn)場(chǎng)�！笆�四五”大型灌區(qū)續(xù)建配套與現(xiàn)代化改造已于2021年啟動(dòng)實(shí)施。在這一過程中，如何切實(shí)提升灌區(qū)建管能力和服務(wù)“三農(nóng)”水平？如何實(shí)現(xiàn)“節(jié)水高效、設(shè)施完善、管理科學(xué)、生態(tài)良好”的現(xiàn)代化灌區(qū)建設(shè)目標(biāo)？如何提高灌溉保證能力，促進(jìn)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)、農(nóng)民增收，助推鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略全面實(shí)施？……大禹節(jié)水集團(tuán)股份有限公司以旗下的北京慧圖科技股份有限公司為主力軍，以灌區(qū)信息化建設(shè)為抓手，積極開展信息化業(yè)務(wù)布局與技術(shù)積累，深入推進(jìn)灌區(qū)現(xiàn)代化建設(shè)，加快“智慧灌區(qū)”建設(shè)，積累了豐富經(jīng)驗(yàn)，在寧夏等地的建設(shè)實(shí)踐中取得不俗成績(jī)。

　　科技賦能

　　古老灌區(qū)煥發(fā)出現(xiàn)代活力

　　9月26日，在寧夏紅寺堡揚(yáng)水管理處調(diào)度中心，調(diào)度員薛海彥和沈紅旗的目光在電腦和對(duì)面不遠(yuǎn)處的大屏來回掃視，根據(jù)系統(tǒng)顯示傳輸量進(jìn)行著分析比對(duì)。

　　和原來有所不同的是，紅寺堡揚(yáng)水工程各渠道測(cè)控結(jié)果和泵站運(yùn)行參數(shù)，調(diào)度員都可以從大屏上及時(shí)獲取。即便出現(xiàn)暴雨狂風(fēng)等極端天氣，也能從電腦上實(shí)時(shí)獲知情況并判斷如何處理。

　　這得益于智慧水利的建設(shè)和推廣。始建于上個(gè)世紀(jì)末的紅寺堡揚(yáng)水工程，受經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件所限，所轄14座泵站信息化此前基本處于空白狀態(tài)。終于，在2020年底，紅寺堡揚(yáng)水工程一至五泵站、紅一至紅五干渠先后完成信息化更新改造，從前的傳統(tǒng)運(yùn)行模式，全部被改換為智能控制模式。由大禹慧圖公司承建的紅一至紅五干渠信息化改造工程，目前已完成干渠測(cè)控一體化閘門、大閘自動(dòng)化、水位遙測(cè)系統(tǒng)、調(diào)度中心、業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)、通訊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)等信息化建設(shè)，并開發(fā)運(yùn)用了“巡渠通”APP。

　　“以前各項(xiàng)數(shù)據(jù)都靠人工測(cè)量，定期上報(bào)�，F(xiàn)在通過自動(dòng)化控制系統(tǒng)，不僅能實(shí)時(shí)查看最新數(shù)據(jù)，就連人工的巡視檢查也能通過高清攝像頭實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控�！奔t寺堡揚(yáng)水管理處辦公室主任高佩天說。

　　對(duì)于紅一泵站站長(zhǎng)趙方來說，改造后的泵站不僅變得更智能，運(yùn)行也更加安全高效。在紅一泵站進(jìn)水池，3臺(tái)清污機(jī)不時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，將水流帶來的雜草、樹枝、塑料袋等如數(shù)撈起，然后通過傳送帶將這些垃圾歸攏�！疤貏e是七八月汛期洪水入渠，雜草數(shù)量增多，人工打撈效率較低，可能會(huì)引起泵站減機(jī)�！壁w方說，有了這3臺(tái)“大家伙”，不僅能實(shí)現(xiàn)電腦遠(yuǎn)程控制，而且再也無需像以前那樣進(jìn)行人工打撈。

　　泵站改變的另一個(gè)“秘訣”在變頻室。兩臺(tái)機(jī)組一主一備，主要用來調(diào)節(jié)紅一干渠水位，實(shí)現(xiàn)級(jí)間匹配。

　　如今利用科技手段，調(diào)節(jié)水位變得很簡(jiǎn)單，只需要增加或降低頻率，就可增加或減少上水量。但在泵站改造前，調(diào)節(jié)水位卻需要停機(jī)、倒機(jī)才能完成。對(duì)于泵站而言，變頻機(jī)的重要性在于減少倒閘操作，大大提高了整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

　　隨著干渠水位遙測(cè)儀和測(cè)控一體化閘門的安裝，原先用于人工測(cè)量水位的測(cè)水橋不再使用。如今，只需點(diǎn)擊鼠標(biāo)，更為精準(zhǔn)的配水量便出現(xiàn)在電腦屏幕，老百姓用水更加放心。

　　渠道測(cè)控和泵站運(yùn)行各項(xiàng)參數(shù)由人工記錄變?yōu)殡娔X自動(dòng)生成，工程調(diào)度管理由手動(dòng)操作變?yōu)檩p點(diǎn)鼠標(biāo)，人工現(xiàn)場(chǎng)巡查改為視頻遠(yuǎn)程監(jiān)控，灌溉收費(fèi)由經(jīng)驗(yàn)估算變?yōu)榱繙y(cè)水設(shè)施有據(jù)可循……伴隨信息自動(dòng)化的更新迭代，紅寺堡揚(yáng)水工程信息化建設(shè)力度不斷加大，灌區(qū)水量調(diào)配工作效率、用水指標(biāo)管理、水資源利用率均得到有效提高，2020年灌溉面積發(fā)展到80.06萬畝，人口增加到30萬人，灌區(qū)工業(yè)、農(nóng)業(yè)及生態(tài)用水安全得到有力保障。

　　“最強(qiáng)大腦 ”支撐

　　現(xiàn)代灌區(qū)更懂智慧決策

　　當(dāng)灌區(qū)管理由依靠人工經(jīng)驗(yàn)向數(shù)字化、智慧化管理轉(zhuǎn)變，當(dāng)灌區(qū)灌溉、抗旱和防洪，由事中事后被動(dòng)應(yīng)對(duì)向事前主動(dòng)預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)、預(yù)警和預(yù)案轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)智慧化科學(xué)決策和優(yōu)化運(yùn)行調(diào)度，當(dāng)灌區(qū)擁有以海量數(shù)據(jù)和智能決策系統(tǒng)為支撐的“最強(qiáng)大腦”，我們的數(shù)字灌區(qū)、智慧灌區(qū)建設(shè)必將迎來一個(gè)根本性突破。

　　大禹節(jié)水公司發(fā)揮在農(nóng)水領(lǐng)域和智慧水務(wù)領(lǐng)域多年經(jīng)驗(yàn)與技術(shù)，通過信息網(wǎng)連接的物聯(lián)網(wǎng)硬件裝備建立了“灌溉大腦”。它能像人腦一樣，“識(shí)別”灌區(qū)水源、建筑物、種植結(jié)構(gòu)等數(shù)據(jù)元素，對(duì)灌區(qū)水文氣象、水情工情、土壤墑情等信息進(jìn)行實(shí)時(shí)“測(cè)量”，還能對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和運(yùn)算分析，最后“調(diào)度”決策，通過動(dòng)態(tài)地“控制”閘門、泵站等設(shè)施、建筑物從而控制水網(wǎng)，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)業(yè)種植方案、管理流程等形成有效的干預(yù)，使農(nóng)戶、企業(yè)、政府三方收益。

　　“灌溉大腦”能夠建設(shè)立體感知、智慧決策、自動(dòng)控制、多維顯示的智慧灌區(qū)，在復(fù)雜、多變的條件下，實(shí)現(xiàn)水位變化最小化，流量配置均衡化，效率效益最大化。目前，大禹節(jié)水“灌溉大腦”技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于位山東濱州簸箕李引黃灌區(qū)163萬畝農(nóng)田上，推動(dòng)了數(shù)字化和可視化的“智慧灌區(qū)”建設(shè)。

　　在寧夏引黃古灌區(qū)中，有著悠久歷史和美麗傳說的七星渠，如今也瞄準(zhǔn)“智慧灌區(qū)”之路。2021年3月，根據(jù)七星渠管理處的需求，大禹慧圖公司結(jié)合已建的業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)，對(duì)“七星渠灌區(qū)標(biāo)準(zhǔn)化管理應(yīng)用平臺(tái)”進(jìn)行了升級(jí)優(yōu)化，在保障原有閘控系統(tǒng)、業(yè)務(wù)系統(tǒng)功能簡(jiǎn)單實(shí)用的基礎(chǔ)上，建設(shè)了智能化決策支持系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過運(yùn)用大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、GIS等先進(jìn)技術(shù)，集成灌區(qū)水量調(diào)度預(yù)案編制、防汛應(yīng)急、多水源聯(lián)合調(diào)度、工程運(yùn)行管理等模塊，為管理單位開展智能調(diào)度提供強(qiáng)有力的支撐。

　　比如，水量調(diào)度預(yù)案編制系統(tǒng)可根據(jù)上級(jí)下達(dá)的水量調(diào)度方案和歷史引用水情況，統(tǒng)籌考慮灌溉面積、種植結(jié)構(gòu)和水情氣象信息，模擬出以年、月、旬為單位的水量調(diào)度方案，實(shí)現(xiàn)水量調(diào)配智能化、數(shù)字化、自動(dòng)化。同理，安全防汛應(yīng)急預(yù)案、灌溉供水方案、工程運(yùn)行方案及應(yīng)急預(yù)案等，也都可以由管理平臺(tái)給出決策建議，實(shí)現(xiàn)線上線下“問答式”互動(dòng)和“智慧”聯(lián)動(dòng)�！坝辛诉@套系統(tǒng)，灌區(qū)工程運(yùn)行管理效率大為提升，決策智能化科學(xué)化水準(zhǔn)上了一個(gè)臺(tái)階。”七星渠管理處處長(zhǎng)周濤說。古老灌區(qū)通過“加裝”硬核信息化建設(shè)成果，煥發(fā)出全新的青春活力。

　　信息化解決方案

　　智慧水利建設(shè)步伐加快

　　不只在寧夏，近年來，大禹節(jié)水現(xiàn)代化灌區(qū)建設(shè)的足跡遍布云南、新疆、河北、山東等地，使得灌區(qū)水資源利用效率、工程設(shè)施配套、灌區(qū)管理水平、生態(tài)環(huán)境以及農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)效益均有極大的提高。

　　在山東濟(jì)寧陳垓灌區(qū)、國(guó)那里灌區(qū)，由大禹節(jié)水實(shí)施的計(jì)量設(shè)施和信息化項(xiàng)目，為灌區(qū)建設(shè)了干支渠量測(cè)水系統(tǒng)、閘門改造與自動(dòng)化控制系統(tǒng)、泵站自動(dòng)化控制和灌區(qū)信息化系統(tǒng)，13套軌道式測(cè)流裝置分別布設(shè)在節(jié)制閘后，30套一體化雷達(dá)水位計(jì)安裝于沿途分水閘，建設(shè)測(cè)控一體化閘門140套、泵站自動(dòng)化控制系統(tǒng)2套，開發(fā)建成灌區(qū)綜合管理平臺(tái)、灌區(qū)管控中心……這一系列成果大大提高灌區(qū)取水、分水流量數(shù)據(jù)的及時(shí)性、精確性，保證了灌區(qū)運(yùn)行信息準(zhǔn)確、快捷，使得灌溉調(diào)度有據(jù)可依，運(yùn)維管理更加高效。

　　在河北懷來縣，洋河二灌區(qū)節(jié)水綜合改造信息化工程為灌區(qū)建設(shè)了管理中心、數(shù)據(jù)中心、信息化管理平臺(tái)，并開發(fā)了灌區(qū)業(yè)務(wù)管理移動(dòng)端功能，使灌區(qū)擁有綜合監(jiān)測(cè)預(yù)警平臺(tái)、決策支持平臺(tái)、水費(fèi)計(jì)收管理平臺(tái)和運(yùn)維平臺(tái)，大大提高了灌區(qū)管理效率，灌區(qū)管理人員由47人降至11人，節(jié)省人員成本約100萬元。不僅如此，信息化手段還有助于深化灌區(qū)管理體制機(jī)制改革，發(fā)揮農(nóng)田灌排體系整體效益，提升農(nóng)業(yè)抗災(zāi)減災(zāi)能力和綜合生產(chǎn)能力。通過實(shí)施節(jié)水綜合改造和信息化提升，洋河二灌區(qū)畝均增產(chǎn)20%，畝均增收300元。節(jié)約下來的水量通過水權(quán)交易獲得可觀收入，同時(shí)對(duì)控制地下水超采、改善生態(tài)環(huán)境具有重要意義。

　　“公司將在信息網(wǎng)建設(shè)上投入更多資源、資本、技術(shù)和人才，完善公司智慧水利、數(shù)字水利的全套解決方案，特別是在核心的智能硬件研發(fā)生產(chǎn)中能夠取得突破�！贝笥砉�(jié)水董事長(zhǎng)王浩宇說。

　　“十四五”期間，隨著大中型灌區(qū)續(xù)建配套和現(xiàn)代化改造的有序推進(jìn)，灌區(qū)信息化將作為灌區(qū)現(xiàn)代化改造的重點(diǎn)內(nèi)容之一，通過應(yīng)用信息化手段，努力提升灌區(qū)工作的預(yù)報(bào)性、預(yù)警性、預(yù)演性、預(yù)案性，不斷提高灌區(qū)工程運(yùn)行效率和安全監(jiān)控水平。大禹節(jié)水有機(jī)會(huì)充分發(fā)揮自身多方面優(yōu)勢(shì)，助力灌區(qū)數(shù)字化智慧化建設(shè)，推動(dòng)灌區(qū)高質(zhì)量發(fā)展，更好地實(shí)現(xiàn)水資源節(jié)約集約高效利用。

　　來源：中國(guó)水利網(wǎng)站 2021年12月1日