借助“智慧灌區一張圖”功能，2300余處水利工程基礎信息一目了然；建立水利、氣象等“一體化數據池”，系統智能推演未來半個月雨情、旱情信息；27座閘門可遠程控制、一鍵啟閉，水旱災害處置精準高效......湖南益陽市桃江縣桃花江灌區管理局，通過數字孿生平臺建設，運用數字孿生、智能仿真技術，成功為桃花江水庫復刻“數字雙胞胎”。
全力整合資源，平臺建設更加高效
堅持高位規劃、高質建設、高效融合、高標效能的“四高”路徑，桃花江灌區管理局將數字孿生納入灌區現代化改造頂層設計，明確“物聯感控打底、平臺中樞聯動、六大系統協同、孿生應用落地”的總體框架，確保平臺貼合實際、使用便捷。
在平臺建設之初，桃江縣桃花江灌區管理局組織管理所干部開展全面摸底，對全縣所有水庫、渠道、渡槽、渠系建筑物進行現場勘查，詳細掌握地理位置、干渠流向、修建時間等信息，將2300余處水利工程的基礎數據錄入平臺，強化數據集中存儲、統一管理。
邀請中國水利水電科學研究院、河海大學等院校專家規劃設計平臺，在桃江縣桃花江灌區管理局建立數字孿生指揮中心，在5個鄉鎮水資源管理所建立分控平臺，打造集“感知、控制、預警、決策”于一體的灌區智慧大腦。
從湖南省水利廳、省氣象局接入數據資源，打通灌區管理局、分控平臺、管理所三級數據鏈路，將水情、雨情、工情、業務數據等“碎片化信息”整合為“一體化數據池”，為模型計算、智能調度提供大數據支撐。
目前，桃江縣桃花江灌區管理局共建設量測水點77個、位移監測點25個、自動化閘門27個、土壤墑情站4個，集成94處水價改革流量站，供水、用水、調水三維模型初步完善，水利工作人員足不出戶就能掌握水位、雨情、旱情等關鍵信息，水資源調度從經驗判斷向智能決策轉變。
強化智能推演，防汛抗旱更加智慧
“以前，如果突然下大雨，雨情、水位等信息預測困難，工作難以打提前量。”桃江縣桃花江灌區管理局副局長李杜鳴說，隨著平臺投入使用，水旱災害預警系統成了水利人高頻使用的模塊，降雨預測、來水預報、自動預警等智能化功能為防災減災提供翔實數據資料。
桃花江水庫是桃花江灌區的水源地，在該水庫大壩，雨量測水儀、位移監測器、雷達測位儀等高科技設備猶如“哨兵”。桃花江水庫水資源管理所所長郭智紅打開智慧灌區App，隨時可以了解水庫的水位、庫容、水面面積等實時數據。
“以前，采集水位信息要用標尺進行人工測量、推算，現在雷達檢測儀可以自動測量、上傳數據，打開手機就能看到最新的水位情況。”郭智紅說，桃花江水庫的警戒水位線為140.5米，如遇暴雨天氣，平臺將結合庫容、雨量信息，對未來15天的水庫水位、降雨量進行智能推演，提供水庫水位分析和調度方案。
郭智紅表示，平臺很聰明，可以根據降雨量計算水庫庫容，在水位接近警戒線前自動預警，同時精準提供放水時間、流量、流速等關鍵信息，讓水庫擁有合適的水位，確保水庫保持生態流量。
據悉，桃江縣桃花江灌區管理局已建立水旱災害預警、水資源管理、一張圖智能分析、水閘自動控制等六大模型，擁有防汛抗旱監測、水庫水資源調度管理等功能，實現防汛預警信息1分鐘推送，灌溉用水調度提速50%，農田用水成本下降30%。
堅持數據驅動，水資源監管更加規范
隨著數字孿生平臺投入使用，水情、雨情、旱情管理向智能化、規范化進階，不少基層水利人如釋重負。以東干渠為例，渠道長48公里，需安排10名工作人員巡渠，每逢暴雨天氣，水利干部火急火燎往渠道趕。如今，東干渠安裝了自動化閘門8個。
“東干渠最尾段到總分水閘有四十多公里，以前下大雨時，我們火急火燎往分水閘趕。”東干渠管理所所長劉利說，站里建了分控中心后，不用出門就能看到水位情況，通過手機或電腦遠程開啟泄洪閘門，為防汛贏得先機。
桃江縣桃花江灌區管理局還開發了水資源管理系統，用水申請、審核、調度、放水均實現線上審批。自動控制系統實時監測閘門工況、電流電壓等數據，遠程控制閘門開關，避免了人工操作滯后導致的用水浪費。
在日常管理維護方面，智能化管理維護系統采用“PC端派單+移動端執行”模式，管理員實時監控巡檢軌跡，發現問題一鍵生成搶修工單，從問題處置到工單關閉，實現處置流程全程追溯。
“以前放水要先通知渠道管理所，手動打開閘門，至少需要半天時間才能完成放水。現在坐在數字孿生指揮中心，可以線上控制27個閘門，系統自動保留數據，水流到了哪條渠道、哪個位置一目了然，灌溉用水更加高效。”桃江縣桃花江灌區管理局工程灌溉股副股長符一淇述說著工作變化。
下階段，桃江縣桃花江灌區管理局將以提升數字孿生平臺的“感知深度”“決策精度”為發力點，進一步完善模型算法，擴展應用場景，讓灌區水更清、渠更暢、糧更豐，為農業豐產豐收貢獻水利“智慧力量”。
（文/付敬懿 劉美玲 彭志成）
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