宁夏百万亩灌区“治水”变“智水”
当物联网技术与水利综合利用研究深度结合，会产生怎样的创新成果？近日，记者来到自治区重点研发计划“基于水联网全数字治水关键技术研究与示范”项目的部分示范应用点位一探究竟。
在位于银川市西夏区的西干渠管理处，点击电脑中的宁夏河套灌区数字孪生与智慧灌溉（全渠道闸门智能控制）系统，西干渠各闸门开度、瞬时流量、累计水量等各类数据即时显示，伴随着系统智能运行，各闸口灌溉需水量得到及时精准输配，保障了作物高效生长需要——这是水联网现代化灌区技术的最新成果，系统通过精确分析测算需水量、智能联合控制闸门，使全渠系按需灌溉，达到精准配送、经济节水的目的。
在西干渠灌域，项目突破了自流灌区水全渠系智能联动控制算法的瓶颈，建立了灌区全渠道智能控制系统，研究改进了智能测控一体化闸门测流算法，构建起了便捷可靠的灌区测控设备接入体系，在此基础上，建立水联网数字孪生现代化灌区智能管理云平台。项目开发的水联网现代化灌区技术应用在宁夏秦汉渠灌区、西干渠灌区，建立了国内首个百万亩级数字孪生智慧灌区，实现节水6%、节劳50%、节能15%。
“灌区水联网技术通过自动采集和联控，把原来需要很多人力物力和耗能的传统灌溉方式，变成自动联控方式，达到了节能节水节劳的目的。”中国科学院地理科学与资源研究所研究员贾绍凤说。
以科技为“网”，水联网技术的突破让生态安全屏障更加坚固、稳定。
在贺兰山苏峪口沟流域，洪水精准预报与智能调节技术的研发成功，建立了耦合气候模式、气象雷达及降水产流模型，将洪水预报的预见期由0.5小时提高至2.5小时，精度提高到85%，大大提高了预警效率，为银川市洪水防御赢得了更多宝贵的预案时间。
“在洪水精准预报与智能调度方面，这项技术构建了卫星、雷达、地表多源雨情监测与耦合优化布局体系，有效提升了天空地一体耦合的暴雨洪水短临预报的数据可靠性。同时，项目形成了暴雨洪水预报与山前拦洪库联合调度技术，可支撑山区洪水资源化安全利用，取得防洪和非常规水资源利用的双赢。”苏峪口水文站工作人员介绍。
水利部水文水资源监测预报中心副主任成建国说，洪水精准预报与智能调节技术的研发，实现了信息的天空地一体化采集，让大家对整体情况更加了解，从管理角度来说，实现了精准高效预知判断，为工作提供了更好的服务保障。
治得好绿水，守得住青山，生活因科技创新更加美好。
在位于银川市金凤区的典农河314码头，手机“扫一扫”岸边的二维码，即可实时了解河水的水质情况，该项目是在河湖水质智能诊断及智慧河长技术方面取得的创新突破。据介绍，项目研发出低成本、多参数、轻量化的河湖水质在线监测设备，成本较传统方式降低了30%、性能提高了30%，建立了河流健康关键因子诊断与智能评价模型，研发了监测与仿真实时耦合的河湖水质在线智能分析模型及其智慧河长云平台，可支撑河湖水质全天候自动监测、实时动态模拟及水环境突变预警预报。
目前，河湖水质智能诊断及智慧河长技术应用在典农河阅海湖区域，大幅减轻了河长巡河的工作强度，可提前3天智能预测水华发生的可能性和程度。
在科技创新助力下，治水，不止于“治”，更突显“智”。
2020年，针对自治区现代水治理突出问题、智慧水利发展技术难题，自治区科技厅借助东西部科技合作机制，与自治区水利厅共同设立自治区重点研发计划“基于水联网全数字治水关键技术研究与示范”项目，组织宁夏水利科学研究院联合清华大学等单位开展协同攻关。历时3年，项目突破了多项技术难题，并于近日通过了由自治区科技厅组织的国家和自治区专家验收。
“项目在灌区灌溉、山区洪水预警、河湖水质监测三个方面的研究，都是利用现代信息技术解决了传统行业问题。我们通过运用水联网技术和‘互联网+’技术，重塑了传统行业流程，对传统行业生产力提升有很大的帮助。事实证明，物联网技术在传统行业还有巨大发展空间，我们也将探索更多可能性，为经济社会发展提供助力。”清华大学-宁夏银川水联网数字治水联合研究院院长、宁夏大学副校长王忠静教授说。
据了解，该项目取得的11项关键技术及其在宁夏的示范应用，将大幅提高宁夏水资源利用效率和管理水平，在水资源利用的精量、智能、低碳、节水和经济等方面，也将有效支撑黄河流域生态保护和高质量发展先行区建设。 （记者 马越）