位山灌區：數字賦能 智引“位”來 譜寫灌區高質量發展科技答卷

　　近年來，我市堅持以增強國家糧食安全保障能力為目標，不斷夯實灌排基礎設施體系，加快推進信息化建設，積極構建“1+3+N”數字孿生體系，推動實現“供水精準調度、水資源優化配置、工程智能調控、管理標準規范”，為新時期水利高質量發展提供了強有力的科技支撐。2023年，全國數字孿生灌區現場會在位山灌區召開。

　　一、堅持基礎設施先行，持續完善“自動化”硬件。

　　以需求和問題為導向，以基礎硬件提升為基礎，高標準編制數字孿生灌區先行先試建設實施方案，著力打造“1+3+N”數字孿生體系，即建設1個數字孿生平臺，突出水資源優化調度、水旱災害預警、輸沙減淤3項需求，強化N項業務應用，全面提升現代化管理水平和水旱災害防御能力。一是工程監管監測全覆蓋。建成全自動纜道、軌道測流設施35處，水情監測站點1182處，實現灌區骨干渠道及支渠分水口門用水監測全覆蓋；建成高清視頻監控1077處，其中具有智能識別功能的200余處，實現干渠工程監管全覆蓋；建成灌溉試驗站，增設土壤墑情等監測設備148套，實現典型區域數據監測全覆蓋。二是遠程傳輸控制高效化。沿渠敷設光纜247公里，覆蓋骨干渠道全線，實現業務數據穩定高效傳輸。同時建成11處大型節制閘和39處支渠閘遠程控制系統，實現重點閘門遠程自動化監控啟閉，水利工程運轉效率顯著提高，為數字孿生建設提供了重要保障。三是續建配套與改造現代化。積極融入全省“國家省級水網先導區”建設實施大局，突出抓好大型灌區續建配套與現代化改造，基本建成“功能完整、節水顯著、運行可靠、調控靈活”的骨干工程體系，市管工程完好率90%以上，水資源調配和水旱災害防御能力大幅提升。

　　二、堅持“數據引擎”驅動，持續加強“數字化”軟件。

　　整合現有平臺資源，利用海量歷史數據，推進仿真模型建設，全面提升“三算”能力。啟動三干渠數字孿生先行先試，建成以周店三干渠首及上下游渠道8公里為區域的數字孿生試點。一是注重積累，構建灌區信息“數據庫”。從1982年開始水沙測驗，40多年形成了工情、水情、沙情、灌溉、水量調度等海量高質量數據資產，其中僅灌溉試驗站累計采集的長序列監測數據達2000多萬條以上。同時，圍繞水資源優化調度配置與泥沙科學處置，利用數據建立灌區仿真數據模型，推進水資源優化配置、水沙科學調度管理及“四預”開展。二是優化升級，繪制數字孿生“新地圖”。集成已有水情、閘控、量測等，對已建立的灌區配水調度平面概化圖進行拓展升級，全面展示灌區工程分布、灌溉面積、流域水系分布、堤防確權邊界、管理范圍等。截至目前，灌區264公里渠道、800多處建筑物、4.63萬畝堤防確權證書等全部實現數字上圖、一圖管理。三是打破壁壘，建設數字管理“云大腦”。在原有灌區E平臺基礎上，從底層整合量測水、水量整編、閘門遠程控制、視頻監控、灌溉試驗信息化管理等系統，升級形成統一的位山數字孿生平臺，強力承載灌區水資源調度、工程調控、標準管理、科學決策等。目前，已建成智慧調度中心1處、分中心15處，調度中心機房現有視頻存儲、平臺、業務應用等服務器12臺，配備安全邊界、防御設備14臺，支撐數字孿生平臺安全高效運行。

　　三、堅持數字融合創新，持續增強“智能化”應用。

　　以“數字+場景應用”為手段，全面推動灌區“智能化”應用水平不斷提升。一是“數字+預警”，供水保障更精準。利用空天地感知網、三維仿真場景、旱情預報預警模型等，對各縣（市、區）受旱狀況進行模擬分析、預報預警，有效預留“提前量”，實現“憑經驗要水”到“按數據供水”的轉變。灌區有效灌溉面積增加10萬畝以上，位于灌區下游的高唐縣琉寺鎮、楊屯鎮、臨清市唐園鎮耕地時隔十余年再次用上黃河水。二是“數字+管理”，取水用水更節約。堅持總量控制、定額管理，大力實施“以電折水”，建成后姜支渠末級供水示范區，通過射頻卡刷卡灌溉，地表水和地下水一卡通用、綜合管控，供水效率提高20%，畝均用水量由170立方米降至140立方米。近年來，灌區農業年引黃用水量由5.1億立方米降至4.5億立方米，節水6000余萬立方米。三是“數字+治理”，治水治沙更高效。配置15輛工程巡查專用車、5架無人機，依托車載感知設備，連通灌區感知網，打造“智能巡渠”場景。利用手機APP對巡檢過程進行實時跟蹤，形成“水域岸線全監測、巡檢軌跡實時查、異常情況隨手拍、巡查資料網上管”的巡查管理機制。同時，設立司法協作模塊，建立水政與司法協作機制，對河湖“四亂”等違法行為，分類同步推送至公安、檢察院、法院和河湖長制信息平臺，及時反饋處理，實現“無人值守智獲證據、協作流程數字可視、問題處置線上聯動、網絡確認閉環管理”，維護“渠暢、水清、岸綠、景美”的幸福河湖。利用泥沙動力模型，探究不同工況下水流特性及泥沙淤積分布規律，結合群閘調控，推進渠道泥沙淤積最優化調節，最終實現泥沙科學輸送與處置。