数字赋能 应用至上
淠史杭数字孪生灌区建设显成效
淠史杭灌区位于安徽省中西部和河南省东南部，横跨江淮两大流域，由淠河、史河、杭埠河三个毗邻灌区组成，设计灌溉面积1098万亩，受益范围涉及皖豫2省4市17个县区。作为新中国成立后兴建的全国最大灌区，灌区水源复杂、工程体系庞大，常面临水资源时空分布不均以及水旱情势多变等挑战。
近年来，淠史杭总局按照“需求牵引、应用至上、数字赋能、提升能力”的要求，结合灌区管理实际，因地制宜开展数字灌区建设。通过前端感知体系的加强和“灌区专题模型+数据底板”与业务融合，有效支撑灌区水资源优化配置、供水科学调度以及渠道防洪“四预”功能的实现，灌区管理逐步实现了从传统灌溉管理向现代化管理的转变。
实时接入雨情、水情、墒情、工情、视频和气象等各类监测站点数据4099处，利用水情在线监测和卫星遥感影像解译灌区水库、塘坝、渠道蓄水，通过蓄水监测模型构建完整的灌区水源监测体系；运用气象部门短临降雨预报，建立来水预报模型，逐个分析灌区上游6座大型水源水库及灌区内2座大型水库、21座中型水库未来10天来水量，利用遥感影像分片区定量分析灌区内1000多座小型水库和20万口塘堰来水量，全面掌握灌区水源供水条件。
利用需水预测模型，将灌区按渠系分政区划为27个控制单元，按农业、工业生活、生态三种类型分单元逐一预测需水量；农业需水量利用遥感影像数据动态分析各单元种植结构和灌溉进度，确定当前已灌面积、未灌面积，采用灌区水稻各生育期灌水定额，预测各单元需水量；同时，利用灌区内土壤墒情站点，复核遥感解译数据，提高遥感数据准确率。
以灌区算据为支撑，利用灌区水资源配置模型，实现不同年型供需水平衡分析和优化配置；根据灌区各单元需水量，通过引水量反演模型拟合灌区各级渠系水利用系数，生成最优配水“预案”，按旬为尺度明确各单元引蓄提各类水源供水周期及供水量，确定各控制建筑物调度水量和流量；在应对旱情上，配水方案编制时间由原来1-2周缩短为几分钟，可以根据降雨来水形势变化及时作出动态优化配水方案的目标。
利用灌区渠道调度模型和水动力仿真模型，对水量调度进行场景化动态模拟，实现可视化“预演”，优化复杂渠系下多控制目标的联合调度，提高水闸调度的科学性和时效性；通过典型供水场景率定模型参数，仿真计算的渠道水位和水头推进过程与实际基本一致，在向合肥城市供水场景中，系统计算水流24小时到达，与实际观测的22小时基本相符，调度仿真模型已具备指导实际调度的能力。
在推进现代化灌区改造试点中，积极探索骨干工程建设与田间工程配套协调推进，通过实施骨干工程续建配套，增设量测水设施和信息化管理手段，实现水情、雨情、农情、工情的自动采集，相关数据可以实时在手机上查看，实现了对水资源的实时监控和精准计量，提高了灌溉水的利用效率。目前，高效农业示范片林水寨所在的江家店镇，已形成可复制、可推广的建设模式和经验,发挥现代化试点示范带动作用，当地共有1.8万亩农田都在试点进行田间水利信息化管理 。
构建了渠道防汛“四预”一张图，利用渠道防汛调度模型，将灌区防洪压力较大的淠河总干渠、史河总干渠上段、汲东干渠划分为5处防洪调度单元，27个集水区，确保各集水区降雨监测全覆盖；利用产汇流模型，分区域计算降雨来水、绘制洪水过程线，初步实现5处重点防洪单元入渠洪水预报、超高水位预警、调度过程预演和防汛调度预案编制。今年7月9日至14日，灌区发生持续强降雨过程，汲东干渠灌口集防洪单元累计降雨量331毫米，模型计算的洪峰流量为143立方米每秒，实际监测为160立方米每秒，预演结果与实际情况接近，为科学调度泄洪提供支撑。
淠史杭总局将继续深入贯彻习近平总书记关于治水和发展新质生产力的重要论述精神，按照水利部和厅党组的部署要求，围绕来水预报、需水预测、配水预演、水量调度等数字灌区核心要素，持续完善数字灌区建设，优化水量分配和调度方案，提升水资源节约集约利用，提高防洪保障能力，为推动区域经济社会高质量发展提供有力的水利支撑。
来源：安徽省水利厅网站 作者：省淠史杭灌区管理总局
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