四月，暖阳融融。
在齐河乡野，汩汩黄河水通过智能调控的渠系精准流向田间，喷灌机旋转的水雾在阳光下折射出彩虹，滴灌管网如毛细血管般深入作物根系。
今年春灌，齐河集成喷灌、滴灌、地下渗灌等新型节水技术，依托数字孪生技术构建豆腐窝数字孪生灌区平台，不断深化农业水价综合改革，逐渐实现从“大水漫灌”到“按需精灌”的跨越式转变。
春灌效率提升40%，亩均节水达11%，为黄河流域农业节水提供了可复制的经验方案。
科学用水
实现农田高效节水灌溉
3月13日，韩刘引黄闸开闸放水，只见源源不断的黄河水通过一条条斗渠流向广袤农田，阡陌纵横的田地间皆是农民忙碌的身影。
“我们村里一共种了1300多亩地，3月份就开始引黄河水灌溉，为粮食丰产带来了希望。”看着渠水漫过一垄又一垄的麦苗，赵官镇季北王村党支部书记王庆芳笑着说。
农谚有云“有收无收在于水”，春灌供水是保障粮食丰收的重要一环。据县水利局引排股股长赵健介绍，今年雨水少，天气比较干旱。春节过后，齐河提前开始准备，组织技术人员对灌溉渠道、输水建筑物等进行全面检查，并对淤积渠段开展清淤作业，保障渠道输水畅通；同时，全面检修、排查泵站、机井、水闸、放水口等灌溉设施，确保水利硬件设施良好运行，从而提高灌溉效率。
在华耀农业服务联合社种植的麦田里，一根根黑色管道均匀排列，从地头延伸到田埂上。“这是我们的滴灌系统，地头的粗管子是主管，田埂上的是支管，铺在地里的叫毛管，毛管上每30厘米有一个出水孔，能将每一滴水都滴灌到小麦的根部。”华耀农业服务联合社总经理彭志飞介绍，相较于传统的大水漫灌方法，他们采用的滴灌系统浇一亩地能节省四分之三的时间，还能根据墒情精准控制浇水量，有效节水30%。除此以外，应用滴灌系统后，每人每天就能浇200亩地以上，节省了很大一笔人工支出。
“相较往年使用的传统滴灌系统，我们今年用的是新引进的小麦玉米‘一铺两用’技术。”彭志飞说。因为种植小麦和玉米的条件不同，所以传统滴灌系统往往在小麦丰收后、玉米播种前需要重新铺设。而小麦玉米“一铺两用”技术则是利用GPS为农田精准测位，通过科学设计，合理划分种植区域，这样种植小麦和玉米就可以使用同一套滴灌系统，节省了大量成本。另外使用了“一铺两用”技术后，水肥管理更加科学，玉米亩均种植数由4600株提升到6200株，产量获得大幅度提高。
同华耀农业服务联合社一样，山东齐力新农业服务有限公司近年来也在大力发展科学灌溉技术，目前，齐力新公司已建设固定式喷灌710亩、地埋式渗灌200亩、浅埋式滴灌1500亩、卷盘式喷灌1490亩、中心支轴式喷灌200亩。“公司通过高效节水灌溉技术，亩均节水26％，省工93％，作物增产12％，亩均增效300元。”山东齐力新农业服务有限公司种植主管李建国说。
据了解，自2月中下旬起，齐河逐步拉开春灌大幕。其中作为全国深化农业水价综合改革推进现代化灌区建设试点的豆腐窝灌区，已分成三种模式推进灌溉：一是以齐源绿季为代表的大户流转规模经营3万亩，新上喷灌等高效节水设施，实行规模化种植和统一灌溉管理。二是以齐力新、华耀合作社等为代表的散户托管规模经营2万亩，通过引导种植合作社投资节水设施，实现喷灌、滴灌为主。三是独立经营户10万亩，以管灌为主，同时大力推广社会化服务采用喷灌等高效节水灌溉服务。
精准计量
深化农业水价综合改革
走进刘桥镇流北村，向田间地头看去，农灌水管纵横交错，计量水表随处可见，每块水表连接着3至5个灌溉水桩，农户拿着充值好的IC水卡放在水表上，随着表针转动，不到半分钟，清澈的水流从水桩喷出流入农田。
“刷一次卡出水，再刷一次水桩就自动关闭，用多少刷多少，我们心里也有数。”流北村农户范雷开心地说，刷卡取水让自己省了不少心。
便捷不止如此。在金穗农业种植合作社种植的田地旁，一间控制房内一台白色控制器格外显眼。金穗粮食种植专业合作社理事长袁本刚打开控制器，点击启动供水按钮，只见控制房外一块农田里，一排排直立的喷管从土里缓缓“长”出，紧接着水柱旋转喷射而出，形成朦胧的水雾。
“政府投资新建了喷灌设备，点点按钮就能自动浇地，通过手机还能预约时间，让设备定时浇水。”袁本刚笑着说。
县水利局党组成员、引黄灌溉服务中心主任宋秋英介绍，齐河新建的水井都安装了水电双控计量设施，农户取水浇地时，可以对灌溉用水进行精准计量，并且实现数字化管理。
齐河是沿黄农业大县，耕地面积126万亩。其中，潘庄、李家岸两个大型灌区和豆腐窝、韩刘两个中型灌区共有105万亩良田，农业灌溉用水量占全县用水量的70%以上。“引黄灌区是全县第一用水大户，也是节水潜力所在。”宋秋英表示，自2023年开始，县水利局在豆腐窝灌区探索深化农业水价综合改革。根据农业用水总量控制，每户每亩地每年水权为195立方米；农业用水定额为245立方米，即水平年种植小麦玉米预期用水量。县水利局依据这两个数字划分阶梯水价，195立方米以内水价为每立方米水0.32元，195至245立方米单价加8分钱，超过245立方米的1.5倍水量内按1.5倍水价收取，超2倍以上水量后按2倍水价收取。通过规范化管理，逐渐让农户养成节约用水的习惯。
此外，齐河探索政府企业“两手发力”，引导社会资本投入灌区建设与管护，豆腐窝灌区引入社会资本3000万元建设高效节水设施；大禹节水集团为豆腐窝灌区提供专业化、物业化、信息化、规范化、标准化的运维管护服务，通过水费收入，超定额累进加价及水权交易收益，财政补贴等收回投资。
宋秋英说，在灌溉用水精准计量基础上，下一步，齐河将以深化农业水价综合改革为抓手，建立完善节水奖补激励机制，形成节约用水、水权交易良性循环，以此反哺水利设施建设，促进灌区工程长期稳定发挥效益。
智慧节水
灌区装上“千里眼”和“顺风耳”
4月13日，在县水利局，工作人员正通过豆腐窝数字孪生灌区平台的数字驾驶舱界面，测试监管黄河来水情况、重点测站水位流量情况。“过去调配水靠经验，现在靠数据。我们现在看到的灌区‘一张图’，就是数字化和标准化管理的基础。”县水利局农水股股长王荣勇介绍，“我们将灌区渠系、各类水工建筑物、监测站点等统一纳入‘一张图’，实现工程各类信息数字上图、一图监管。”
作为全国超级产粮大县，供水调度是齐河县水利局的核心工作。2022年12月26日，水利部办公厅印发《关于开展数字孪生灌区先行先试工作的通知》，豆腐窝灌区正式列入先行先试建设名单。2023年，县水利局开展豆腐窝数字孪生灌区平台建设工作。截至目前，项目已完成整体工程量的 65%，预计10月底前能够上线运行。
“我们建成需水预测模型，该模型可直观展现土壤墒情分布、灌溉需求量及作物长势，也能提前对旱情进行分析预测，以便科学调配水资源，推进农业灌溉节水增效。”王荣勇表示，齐河利用立体感知体系完成气象站1处、地下水监测4处、土壤墒情监测站5处、雷达流速和水位计25处以及视频监控点21处，组成“天空地水工”一体化感知网，为灌区装上了“千里眼”和“顺风耳”。土壤墒情、作物需水量，渠道水位、流量等数据实时汇聚至豆腐窝数字孪生灌区平台，构建起水利“感知体系”。
随着工作人员开始操作预演界面，只见蓝色的“河水”在屏幕上的“渠道”中缓缓流动，直观展示“水头”经过各支渠口的时间、水位、流量等信息。“我们搭建的配水调度模型可以结合需水还有黄河来水情况，分析渠系和闸群的水利拓扑关系，自动计算生成智能方案。通过反复验证方案，最终形成调度方案后下达调度指令，由辖段站所执行并反馈实时信息，进而完成供配水任务。”王荣勇说。
“从需水预测到配水调度，从科学调控到智能监管，数字孪生技术的深度应用，将让黄河水焕发新生，更让‘藏粮于技’的理念扎根田间。”宋秋英表示，县水利局将按照“需求牵引、应用至上，数字赋能、提升能力”的要求，动态完善感知体系、优化模型体系、运管操作体系，不断提升灌区运管的数字化、网络化、智能化水平，让“智慧水利”更好地服务粮食安全与乡村振兴。
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记者、编辑|孟志远 钟伟
通讯员|刘静 陈璐
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