湖北日报全媒记者 艾红霞 通讯员 孟梦 陈雪阳
俗话说春水贵如油。
今年春耕时节,位于潜江市的汉江兴隆水利枢纽全面启用数字孪生技术,借助先进科技手段,精准智慧地管好、用好每一滴水,利用数字孪生技术,控制的库区水位涨落精度由原来的0.3米到0.1米,可使上游多蓄水1000万立方米,有效保障灌区327.6万亩农田灌溉。
56孔闸门的精准算术题
多收少收在于肥,有收无收在于水,大中型灌区是保障国家粮食安全、实施农业节水的主战场。
“我们共有56孔闸门,今天开启20孔闸门,出库流量814立方米每秒,目前坝上水位35.53米,系统预报非常精准。”4月16日,提及今年春灌,省汉江兴隆水利枢纽管理局泄水闸管理所所长吴铮欣喜地说,以前人工计算灌溉预案需要半个小时,现在1分钟就解决了,而且准确率非常高。
兴隆灌溉新“景象”,得益于数字孪生技术的运用,在兴隆水利枢纽的数字孪生大屏上,记者看到,坝上水位和坝下水位实时显示,闸门开合一目了然。
点击电脑上的水利数字孪生系统,吴铮演示了灌溉预案生成过程——在综合调度参数页面,输入水库水位、发电机组台数、泄水闸工况等数据,再将灌溉效益、通航效益和发电效益分别设置为极为重要、非常重要、较为重要,最后轻击键盘,不到一分钟,系统给出9份灌溉预案,且自动进行比对,根据分数从高到低进行排序。
“方案包括开多少孔闸门、闸门开度以及闸门当天如何调整。”吴铮介绍,利用数字孪生技术手段,灌溉用水管理逐步实现了从经验决策向模型智慧精准决策的转变。
吴铮介绍,传统管理模式下,都是凭经验拟定方案,而方案是否科学,要等实际运行后才能知晓,动态调整存在一定的滞后性,极易造成水资源浪费和用水不均衡现象。而通过数据感知,进行模型计算,能够更精准预测未来两三天的来水及汇流情况,进行反复模拟预演,优选最佳调度方案,使调度更加科学、精准,确保水资源高效利用。
兴隆水利枢纽共有56孔闸门,地质条件复杂,为保证工程安全需要分级分区启闭,“利用数字孪生技术,可以随时根据上游来水进行调节,有力保障了蓄水工作有序开展。”吴铮介绍。
据介绍,数字孪生汉江兴隆水利枢纽工程是水利部94个数字孪生流域先行先试项目之一,也是湖北省属唯一一个数字孪生流域先行先试项目,项目于去年3月开工建设,去年10月进行多目标智能调度、工程安全智能分析预警等应用,正式投入使用。
精度提升0.2米
多蓄水1000万立方米
春风微拂,阳光明媚。行走在潜江市姚堤村简家湾,堤内是奔涌的汉江,堤外是成块的虾稻田,数十只白鹭在空中盘旋,发出阵阵鹭鸣。
64岁的彭从义给虾稻田投食后上岸,他和老伴忙得不可开交,每天起虾转虾,当天他把起获的1600多斤小龙虾送往交易市场。
无论是水稻还是小龙虾,都是用水大户。在简家湾,老彭和4户农户养殖了799.5亩小龙虾,“兴隆水利枢纽建成后,抬高了上游水位,为虾稻田提供了充足水源,我们在这里安心养了8年小龙虾”。
兴隆水利枢纽位于汉江中下游潜江、天门境内,开发任务以灌溉和航运为主,兼顾发电,是汉江中下游水资源综合开发利用的一项重要工程。工程建成以来,运行水位保障率常年达到100%,有效推动潜江“百万亩虾稻共作”和现代高新绿色产业长足发展。
“今年春灌期间,库区上游水位保持在35.5米以上,两岸灌区的灌溉保障率达到了95%以上。”吴铮介绍,今年3月1日至4月15日,灌区春灌总引水量3.88亿立方米,为两岸327.6万亩农田提供充足的水源。
“无论丰水期,还是枯水期,都要精打细算做好调度管理,使水资源发挥最大效益。”吴铮介绍,利用数字孪生技术,库区水位涨落精度可控制到0.1米,而以前人工计算,精度控制在0.3米,“水位多蓄高0.2米,可使上游多蓄水1000万立方米,满足灌区更多农田用水需求。”