数字灌区是一种基于现代信息技术的智能化灌溉管理系统,通过传感器、通信网络和决策支持系统等技术手段,实现对农田灌溉的精确控制和优化管理。数字灌区实现方法及其技术应用综述指出:数字灌区是数字水利的内容之一
要充分发挥数字灌区的作用,不仅需要引进高效的、实用的和稳定的数字灌区系统,还需要严格制定系统管理维护和人员技术培训的工作制度。通过专业的培训和技术指导,可以让工作人员更好地理解和使用数字灌区系统,从而提高灌区管理的效率和效果。
灌区的水价改革和数字灌区管理是解决水资源短缺和气候变化问题的重要措施。尽管实施这些改革和管理策略面临一些挑战,但它们也带来了巨大的机遇。政府、涉农企业、农民和技术团队应该共同努力,推动灌区的水价改革和数字灌区管理的实施,以实现灌区的可持续发展和水资源的合理利用。
续建配套与节水改造的需要
近年来,国家一直在努力推进大中型灌区续建配套与节水改造,这使得灌区严重病险、工程“卡脖子”得到了有效解决,骨干工程配套率和设施完好率也明显提高。这些改进使得灌区灌排基础设施薄弱、灌溉效益衰减的状况得到了有效改善。
然而,随着社会主义现代化建设的全面推进,新的社会经济形势下灌区服务功能不断拓展。在水资源紧缺、极端降雨与干旱频繁出现的大背景下,粮食稳产高产、城乡供水、生态安全等用水需求日益迫切。
因此,灌区的管理思路亟待转变。未来需要采用现代技术和手段提升管理水平。数字孪生灌区建设作为新阶段水利高质量发展的重要内容,是深化智慧水利建设的重要一环。数字孪生技术可以实现通过数字化场景、智慧化模拟、精准化决策来提升灌区的服务水平,实现灌区“供水可靠、调度灵活、用水精准、防灾有力、管理智能”。
数字孪生灌区建设具有重要意义,它可以通过数字化技术提高灌区的效率和精确度,实现精准调度和优化管理,为我国农业现代化和农业强国建设提供有力支持。当然,数字孪生技术的运用将带来更多机遇和挑战,需要我们不断探索和创新。
灌区数字化建设的需要
从发展阶段来看,灌区信息化方面的建设可以分为以下三个阶段:
1、信息化阶段
在这个阶段,灌区信息化的建设主要集中在数据入库上图,实现查询、浏览和监视等功能。
2、数字孪生阶段
在这个阶段,灌区信息化建设进入了一个更高级的阶段,即数字孪生阶段。这个阶段主要是通过数字赋能,实现灌区水资源优化配置、需水实时感知、供水精准调度和应急处置等功能,强化“四预”(预报、预警、预演、预案)能力。数字孪生灌区是以物理灌区为单元、时空数据为底座、数学模型为核心、水利知识为驱动,对物理灌区全要素和建设运行全过程进行数字映射、智能模拟、前瞻预演,与物理灌区同步仿真运行、虚实交互、迭代优化,实现对物理灌区的实时监控、发现问题、优化调度的新型基础设施。数字孪生灌区建设包括信息化基础设施、数字孪生平台、业务应用平台、网络安全体系、运行维护体系等方面。从数字孪生灌区的定位看,重点是提升灌区用水管理的精准决策能力,建设重点是数据、算法和算力方面的协同提升。