现代水网叠加数字孪生驱动春灌提速增效,鲁北缺水区水到田间更精准更公平

问题——缺水地区遇上春灌高峰,供需矛盾更突出。鲁北平原是重要粮食产区,春灌对小麦等作物返青拔节至关重要。然而滨州、德州等地水资源基础薄弱,人均水资源占有量明显低于全国平均水平。春灌期用水需求集中释放,过去一度出现“上游先用、下游等待”“抢水与浪费并存”等情况,既影响用水公平,也降低灌溉效率和节水效果。 原因——水网基础与调度方式双重约束。长期以来,部分区域骨干河道联通能力不足,受河道断点、输水能力偏弱等影响,水资源难以更大范围内实现“余缺互济”。同时,灌区末端管理仍较多依赖经验调度和人工巡查,信息更新不及时、计量不够精细、响应链条偏长,遇到来水突变或用水冲突时,精细化调控空间受限。 影响——从“能不能浇”转向“怎么浇得更好”,稳粮与节水同步推进。随着气温回升、作物需水增加,引黄用水进入高位运行。有关部门统计显示,山东黄河干流多处取水口同步开启,日引水流量保持在较高水平。如何在总量约束下提高单位水量产出,兼顾上下游、左右岸用水秩序,成为春灌组织的关键。输配水体系是否顺畅、调度是否精准,直接关系春灌进度、作物长势和稳产预期。 对策——“物理水网”织密骨架,“数字水网”补齐大脑。当前,山东以联网、补网、强链为重点推进省级现代水网建设,一批引调水与调蓄节点工程加快实施。在德州平原县,马颊河与德惠新河连通工程等项目通过扩挖清淤、节点控制等措施,推动多条骨干河道互联互通,提升防洪分担能力与雨洪资源拦蓄水平,并通过闸门调控实现“河库转换”的灵活运行。对春灌而言,连通工程的直接作用在于增强跨灌区调配能力,打通引黄输水通道“瓶颈”,提高渠首输水能力,为高峰期供水提供更稳定的通道保障。 在灌区管理端,数字化转型同步推进。滨州引黄灌溉区域依托数字孪生灌区平台,将黄河水情、渠系输配水、灌溉进度等关键要素纳入实时监测,并引入需水预测、来水预报与配水预演模型,把“凭经验”转为“看数据、算方案”。平台可根据支渠口条件自动生成配水预案,明确开闸、关闸时刻与流量配置,减少人为随意性,缓解上下游用水矛盾,使“按指标供水”更精准、“按作物需水”更匹配。同时,无人机巡查等手段参与渠道、堤坝、水闸等设施巡检,实现影像回传与隐患快速定位,提高处置效率,推动管理从“到现场”向“在线管”延伸。 前景——以更强韧的水网支撑农业现代化,把“保供水”升级为“优供水”。总体来看,随着现代水网骨干体系完善和数字调度能力提升,春灌组织将更强调统筹配置、精准计量、过程监管和节水导向。下一步仍需在三上持续发力:一是加快关键连通工程与调蓄节点建设,增强区域间调水弹性;二是推进灌区末端计量完善与用水数据贯通,提升“到田到户”的精细化管理能力;三是健全跨部门协同调度机制,在来水变化、用水高峰和应急情形下实现更快联动响应。工程建设与数字化管理并进,鲁北春灌有望从“保得住”走向“保得优”,为粮食安全和绿色发展提供更可靠的水支撑。

从“望天吃饭”到“知天而作”,从“大水漫灌”到“按需配给”,山东现代水网建设在缓解春灌矛盾的同时,也在探索水资源高效利用的路径;随着数字技术与水利工程加速融合,这些做法为提升灌溉效率、推动农业现代化提供了可借鉴的思路。随着国家水网建设持续推进,更多地区有望从中受益,为乡村振兴和粮食安全增添更稳固的水保障。