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数字孪生赋能西坑水库 恩平牛江万亩冬种马铃薯唱响“丰收谣”

仲冬时节,驱车驶入珠三角腹地的恩平市牛江镇,田垌间一派热火朝天的冬耕图景。成片的马铃薯田地里,村民们忙着播种育苗,嫩绿的

仲冬时节,驱车驶入珠三角腹地的恩平市牛江镇,田垌间一派热火朝天的冬耕图景。成片的马铃薯田地里,村民们忙着播种育苗,嫩绿的芽苗已破土而出,在寒风中舒展身姿。从空中俯瞰,这片冬野犹如一幅被田埂规矩分割的深褐色画布,而一行行、一垄垄的嫩绿已被精心“绣”上,在暖阳下泛着油亮的光泽。

今日西坑水库及灌区气象万千

“今年冬种能这么顺利,两造水稻也按时栽种,全靠西坑水库的灌溉保障!”12月8日,马龙塘村民小组长冯文利蹲在田埂边,轻轻拨开一株马铃薯苗下的泥土。指尖触到的,是湿润而松软的土壤,几颗鹌鹑蛋大小、表皮光滑嫩黄的马铃薯雏形已然可见。他抬头,眼角的皱纹里盛满笑意:“你看这薯块,长得匀称,水肥正好。待来年春天,定是个好收成!”

牛江镇分管农业的党委委员梁玄辉也难掩喜悦:“多亏了市水利部门的硬核支撑,西坑水库灌溉能力大幅提升,全镇万亩冬种马铃薯今年必定是丰收年!”

同是这座1958年建成的西坑水库,为何如今能焕发新生机?12月8日,恩平市水利局局长郑伟峰在水利局指挥中心揭开了谜底。在他身后,巨大的电子屏上,一个栩栩如生的“虚拟西坑水库”正在同步呼吸、脉动。

“在‘百千万工程’推进中,我们把西坑水库国家数字孪生灌区建设作为突破口,以科技赋能破解老水库的治理难题,实现了灌区管理‘一张图’全覆盖。”郑伟峰介绍,为摸清水库现状,他曾十余次带领技术团队深入库区实地勘测,一步步理清渠道脉络、掌握水文规律,最终敲定以数字孪生技术对灌区进行系统性改造。

数字孪生:老水库的智慧新生

这份精准施策的底气,源于坚实的试点基础。2022年12月,西坑水库灌区成功入选水利部数字孪生灌区建设先行先试名单,成为广东省首个获此殊荣的中型灌区;2024年,该灌区再添省级标准化管理一级灌区称号,科技赋能与标准化建设双轮驱动的成效日益凸显。

为推动项目落地,恩平市水利局将数字孪生灌区建设纳入水利“十四五”规划及高质量发展重点任务,精心筹备申报工作,多渠道争取上级资金1298.97万元,确保专款专用、精准投放。

在技术实施层面,项目以数字化、网络化、智能化为主线,构建起全方位感知网络:2024年完成24个灌区在线监测计量设施安装,涵盖流量计、水位计、一体化闸门及墒情监测站等设备,同步搭建数字孪生平台、业务应用系统与网络安全体系。

如今,在指挥中心的大屏上,31.52公里主干渠道如泛着蓝光的“动脉”清晰延伸,281处建筑物化为可点击的立体图标。某段渠道水位微升2厘米,屏幕上的对应段立刻泛起细密的波纹动画。埋设在田间的墒情监测站,如同深入土壤的“听诊器”,实时捕捉土壤温湿度的微妙变化。

精准控水:从“经验”到“数字”的跨越

更值得称道的是,通过融合多维度模型算法,灌区实现了从“经验管水”到“精准控水”的深刻变革。这套智能系统的核心,是一套动态的“数字赋分”绩效评估体系。

系统不仅整合了防汛业务、基础设施、农情、气象等多源信息,构建了干旱预报预警、来水预测、配水调度及虚拟可视化四大模型,更关键的是,它为每一次配水调度、每一座闸门运行、每一片农田的用水效益,都设立了精准的“数字KPI”。

“系统会根据‘供水及时率’、‘流量控制精度’、‘节水达标率’、‘农作物缺水风险解除时效’等关键指标,对每次灌溉任务进行实时赋分与评估。”市水利局技术人员一边操作平台一边介绍。

在数字赋分体系的引导下,5.3万亩灌溉农田、31.52公里渠道、281处建筑物实现了“一图统览”下的“一图统管”。新安装的测控一体化闸门可远程自动控制,实时监测过水流量,其开关操作的精准度、响应速度,也直接转化为“设备健康分”和“调度执行分”,纳入整体绩效评分。

“我们结合农时、作物生长模型、天气预测,并参考‘田间需水紧迫度评分’,科学调配水资源,实施精准灌溉。”技术人员指着屏幕说,“在数字赋分的引导下,全渠系通水时间从7天优化至3天,每一次放水都力求在正确的时间,以正确的量,到达最需要水的田块。”

此时,屏幕一角,“莲丰支渠-7号田块”图标由绿转橙,开始微微搏动。系统语音轻柔提示:“土壤体积含水量低于18%,马铃薯块茎膨大期水分胁迫预警。建议:未来6小时内补水15毫米。”

值班工程师指尖轻划,调出该区域三维模型,田垄、沟渠、闸门历历在目。他点击“莲塘村三号闸”图标下达指令。5公里外,田间那座银灰色闸门的信号灯由绿变红,开始旋转。闸体传来低沉而稳定的电机嗡鸣,螺杆缓缓抬升。安装在闸侧的超声波流量计屏幕上,数字开始跳动:0.5m³/s…1.0m³/s…1.5m³/s。

水流沿着硬化渠道奔涌,最终通过出水口,涌入编号“LD-07”的马铃薯田。十分钟后,指挥中心屏幕上,该田块的橙色预警图标,重新变回了安心的绿色。

成效彰显:数据背后的丰收底气

数据见证成效:2024年,西坑水库通过智能调度成功防御7次洪水灾害,全年放水灌溉3359.21万立方米,较常年节水约367.17万立方米。

这些亮眼数据的背后,是数字赋分体系提供的清晰度量:灌区的“综合调度效率分”较系统上线前提升了42%,下游5.3万亩农田的“平均灌溉保障得分”稳定在优秀区间。这不仅保障了灌溉需求,更直接推动了灌区粮食亩产的稳步提升。

系统后台显示,万亩冬种马铃薯示范区的“水分生产力评分”(即每立方米水的作物产量)位居全市灌区前列,用水的“效益分”实实在在化为了农民收成的“丰收分”。

提起此项技术推进,局里技术人员都称赞起局长郑伟峰,说他为此项目,先后十多次下到西坑水库调研,现场办公。“有一次为了摸清一条支渠的走向,郑局长带着我们徒步走了十几里山路,汗水湿透了衣裳,最终拿到了最关键的一手数据。”一位技术人员回忆道。

乡土滋养:科技赋能的田野欢歌

数字的精准,最终化为泥土的丰收与农人的笑颜。

寒冬清晨,嫩绿的马铃薯苗上挂着晶莹的霜,叶片却在霜下挺得笔直。冯文利呵着白气,在田埂间巡视。如今,他只需用手机扫描田边的二维码标牌,就能看到这片田的实时土壤墒情、近期灌溉记录和农技建议。

“以前浇水,靠天靠经验,现在靠数据、靠科学。”冯文利感慨道,“什么时候该浇,浇多少,手机上都看得明明白白。这水啊,都浇到了作物的‘心坎’上。”

来年春天,这片土地将迎来最欢腾的时刻。收获机轰鸣而过,黑油油的泥土如浪般翻开,一窝窝金蛋般的马铃薯“哗啦啦”滚落出来,铺满垄沟。人们蹲在田埂,手指翻飞,按大小分拣,碰撞声清脆。刚出土的马铃薯,带着泥土的沁凉和淡淡的淀粉甜香。

昔日靠人工、凭经验的老水库,如今在数字孪生技术与数字赋分管理体系的共同赋能下焕发新生。科技不仅赋予了它感知与执行的“智能”,更通过持续的“数字赋分”与评估,赋予了它自我优化、精益管理的“智慧”。

难怪旱季灌溉依旧顺畅,难怪牛江镇万亩冬种马铃薯能茁壮成长、唱响丰收欢歌——这正是科技赋能水利、数据驱动管理、智慧滋养乡土的生动写照。在数字孪生的精准“灌溉”下,恩平的田野上,新的丰收谣正被不断谱写、传唱。

图/文  冯创志