沿著黃河遇見海丨看！這個系統(tǒng)讓每一方黃河水都用在“刀刃上”

　　海報新聞記者 仇晶 聊城報道

　　黃河之水浩蕩奔騰，橫貫東西，滋養(yǎng)著西北和華北地區(qū)。然而，以僅占全國2%的水資源量，卻為12%的人口、17%的耕地及50多座大中城市供水，黃河面臨著嚴峻的水資源短缺問題。

　　面對這樣的挑戰(zhàn)，位山灌區(qū)作為山東省最大的灌區(qū)，自1958年建成以來，在承擔引黃抗旱重任的同時，搶抓黃河重大國家戰(zhàn)略機遇，將傳統(tǒng)水利基礎(chǔ)設(shè)施進行數(shù)字化、智能化改造。通過引入云計算、大數(shù)據(jù)分析、衛(wèi)星遙感等先進技術(shù)手段，位山灌區(qū)成功構(gòu)建了一個集成物理世界與虛擬世界的數(shù)字孿生平臺，實現(xiàn)了對水資源更為精準高效的管理與分配，力求讓每一方寶貴的黃河水都能用在“刀刃上”，為沿線540萬畝耕地、200萬居民提供了更有力的水源支撐，更好完成向天津、河北跨流域調(diào)水任務(wù)。

　　2分鐘完成20公里外測流任務(wù)

　　10月10日上午，在山東聊城位山灌區(qū)管理服務(wù)中心的數(shù)字孿生平臺調(diào)度中心，工作人員只是輕點鼠標發(fā)出指令，就能遠程指揮遠在20公里之外的二干渠周店管理所二干測流橋測流車進行河水流量測驗。

　　“你看，屏幕左面是測流車的實時監(jiān)控畫面，右面是二維孿生界面。”位山灌區(qū)管理服務(wù)中心信息化科副科長梁以昌向記者介紹著自動測流系統(tǒng)，“在孿生界面下達指令，就能讓測流車在規(guī)定的點位自動把流速儀放進河水里進行測驗。”

　　話音剛落，一個監(jiān)測點位的河水流速、水位、泥位、水深等數(shù)據(jù)已經(jīng)顯示在大屏上。從下達指令到數(shù)據(jù)測算完成，整個測驗過程僅需要2分鐘左右的時間，與傳統(tǒng)人工測流的工作量相比，工作效率成倍提升，也減少了人為因素帶來的誤差，確保了數(shù)據(jù)的真實性和可靠性。

　　平臺展示出的智慧化“震撼”，只是位山灌區(qū)數(shù)字孿生體系功能的冰山一角。

　　當灌區(qū)遇上大模型與數(shù)字技術(shù)

　　當前，位山灌區(qū)通過數(shù)字孿生體系的建設(shè)，已經(jīng)實現(xiàn)了水資源優(yōu)化調(diào)度、水旱災害預警、輸沙減淤三大功能。它們對應(yīng)的也正是幾千年來困擾人類社會的“水患”難題——粗放低效、分配不均的用水模式，被動應(yīng)對的洪澇災害，以及難以治理的河泥淤堵問題。而在大模型與數(shù)字技術(shù)的深度應(yīng)用下，這些難題終于有了迎刃而解的路徑。

　　在位山灌區(qū)數(shù)字孿生平臺上，人們可以直觀看到灌區(qū)內(nèi)星羅密布著的各類設(shè)施——1182處地表水監(jiān)測站點、180處雨情監(jiān)測站點、1077處視頻監(jiān)控、大量水利工程設(shè)施……它們就像灌區(qū)的無數(shù)雙眼睛和耳朵，能夠全方位地監(jiān)測水情，并通過“算力、算據(jù)、算法”將它們聯(lián)系起來，就能夠得到了一張覆蓋天空地的“感知網(wǎng)”。

　　通過“感知網(wǎng)”，人們既可以了解灌區(qū)各干渠的實時狀態(tài)，通過衛(wèi)星遙感得出地物分類情況、農(nóng)作物的種植結(jié)構(gòu)、土壤墑情情況，還能夠建立“需水預測模型”，預測各干渠需水情況、估算農(nóng)作物產(chǎn)量等等。

　　隨著需水預測不斷精確、配水更加科學、調(diào)度逐步優(yōu)化，也深刻影響著灌區(qū)的耕作方式和效果。如今，灌區(qū)的春灌灌溉周期由以往的45天縮短至40天，配水效率提高了11%，有效灌溉面積增加10萬畝以上，更讓位于灌區(qū)下游最遠端的高唐縣琉寺鎮(zhèn)、楊屯鎮(zhèn)，臨清市唐園鎮(zhèn)的耕地，時隔十余年后再次用上了黃河水灌溉，促進糧食畝產(chǎn)增收，讓每一滴寶貴的黃河水都能發(fā)揮出最大價值。

　　位山灌區(qū)數(shù)字孿生系統(tǒng)將繼續(xù)升級

　　為了更好地管理和利用灌區(qū)水資源，位山灌區(qū)將進一步完善“天空地”感知體系，增加閘門遠程控制、水情監(jiān)測系統(tǒng)、水環(huán)境監(jiān)測、墑情監(jiān)測、工程安全監(jiān)測、AI視頻監(jiān)控等設(shè)施數(shù)量，提高涉水信息自動控制、立體感知、采集能力、分析能力，更強支撐現(xiàn)代化灌區(qū)建設(shè)需要。

　　為了讓灌區(qū)孿生系統(tǒng)更聰明、更有用，位山灌區(qū)還將繼續(xù)開發(fā)水沙動力模型，完善需水預測模型、配水調(diào)度模型、水動力仿真模型，推進水旱災害預防、水資源節(jié)約集約利用及泥沙科學輸送與處置，培養(yǎng)更加完善、更加可靠的孿生平臺，保障孿生功能充分發(fā)揮作用。

　　此外，位山灌區(qū)還在不斷推進“數(shù)字孿生+”賦能現(xiàn)代化建設(shè)，進一步強化數(shù)字孿生在水資源監(jiān)管、工程運行管理等業(yè)務(wù)中的應(yīng)用，全面提升灌區(qū)預測預報、分析評價與決策支持能力，實現(xiàn)智慧化模擬與科學化決策。以數(shù)字孿生手段全面提高灌區(qū)標準化管理水平、全面賦能現(xiàn)代水網(wǎng)建設(shè)，努力打造全國一流的現(xiàn)代化灌區(qū)。