數(shù)字引領(lǐng) 遙感賦能
——陜西東雷抽黃灌區(qū)精準(zhǔn)抗旱守護(hù)糧食安全
□通訊員 姜釗
今年春灌以來，陜西渭北地區(qū)出現(xiàn)65年以來最嚴(yán)重的干旱。渭南市東雷抽黃灌區(qū)綜合應(yīng)用衛(wèi)星遙感以及無人機(jī)低空遙感等新技術(shù)開展農(nóng)業(yè)干旱遙感監(jiān)測分析，迅速啟動抗旱保供應(yīng)急響應(yīng)，以水資源的科學(xué)均衡配置，促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提質(zhì)增效，為保障糧食安全提供了有力的“水支撐”。
動態(tài)監(jiān)測旱情，掌握抗旱主動
東雷抽黃灌區(qū)以往根據(jù)人工測量的土壤墑情和入村統(tǒng)計的農(nóng)民用水需求等情況來綜合決策具體開機(jī)灌溉時間，不僅需要耗費(fèi)大量的時間和人力，還會造成因主觀偏好而貽誤農(nóng)時。
氣象干旱指標(biāo)能定量衡量地區(qū)降水異常情況，為干旱預(yù)警等提供依據(jù)。該灌區(qū)通過公共平臺降水?dāng)?shù)據(jù)、氣象墑情自動監(jiān)測站點(diǎn)數(shù)據(jù)等，分析氣象干旱情勢，并通過數(shù)字孿生平臺接入的實時氣象、水情、農(nóng)情等數(shù)據(jù)信息的分析、比對、計算等，動態(tài)監(jiān)測分析田塊受旱情況，支撐開機(jī)決策。
“我們依據(jù)干旱監(jiān)測數(shù)據(jù)，于2月13日率先對新民系統(tǒng)開展春灌工作。3月初，監(jiān)測發(fā)現(xiàn)全灌區(qū)氣象干旱進(jìn)一步加劇，我們迅速啟動春灌高潮，以4個灌溉系統(tǒng)全負(fù)荷、大流量運(yùn)行全面抗旱，牢牢掌握了灌溉主動權(quán)，有效避免和降低了旱情損失。”灌區(qū)灌溉科科長馬曉濤介紹。
據(jù)了解，截至6月11日，春、夏連灌累計渠首引水1.15億立方米，灌溉農(nóng)田121萬畝次。目前，該灌區(qū)斗口引水流量19.3立方米每秒，每日可為2萬余畝農(nóng)田及時“解渴”。
精準(zhǔn)分析作物，促進(jìn)均衡受益
東雷抽黃灌區(qū)農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)多元，既有當(dāng)?shù)刂饕目诩Z作物小麥、玉米，又有推動地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展重要的蘋果、冬棗、櫻桃等經(jīng)濟(jì)作物，精準(zhǔn)掌握作物分布情況，確保均衡灌溉受益意義重大。但高揚(yáng)程、多梯級提灌的性質(zhì)，導(dǎo)致運(yùn)行管理復(fù)雜、配合困難大。
為此，東雷抽黃灌區(qū)應(yīng)用光學(xué)衛(wèi)星和深度學(xué)習(xí)技術(shù)提取耕地和作物種植分布情況，結(jié)合“農(nóng)水寶”水費(fèi)收繳手機(jī)App的推廣應(yīng)用，建成全灌區(qū)13.3萬個用水戶和23.3萬個灌溉田塊的信息數(shù)據(jù)庫，使耕地位置、田塊面積、作物類型等信息一目了然。
“我們以建成的耕地和田塊數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，通過開展實際灌溉面積遙感監(jiān)測分析，按照不同作物受旱和實際用水情況，動態(tài)調(diào)度配水流量，適時安排輪灌計劃，持續(xù)提高灌溉保障能力，確保不同作物均衡受益。”灌區(qū)信息管理科科長劉衛(wèi)東介紹。
據(jù)介紹，該灌區(qū)于2月13日至3月31日完成一輪春灌，累計灌溉農(nóng)田34.73萬畝，其中小麥17.5萬畝、果樹和白地17.23萬畝，小麥灌溉進(jìn)度占全灌區(qū)小麥面積的84.3%，不僅實現(xiàn)糧食作物與經(jīng)濟(jì)作物和白地同階段灌溉，更優(yōu)先保障了糧食作物生產(chǎn)，為促進(jìn)夏糧穩(wěn)產(chǎn)豐收提供了堅實的科技支持。
及時評估旱狀，助力減負(fù)降本
長歷時、高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，泵站設(shè)備和渠道工程難免“帶病”運(yùn)行，存在諸多亟待解決的故障隱患；且受制于電價補(bǔ)貼有限、維修養(yǎng)護(hù)費(fèi)用逐漸上漲及水價“倒掛”等因素，致使灌區(qū)灌溉水量越大、運(yùn)行成本投入越高。準(zhǔn)確評估田塊干旱狀況，合理安排灌溉與檢修工作，既是保障灌區(qū)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要手段，又能避免灌區(qū)因灌溉時間持續(xù)拉長而導(dǎo)致運(yùn)行成本不斷增加。
5月23日，東雷抽黃灌區(qū)應(yīng)用無人機(jī)對灌區(qū)地塊進(jìn)行低空遙感航飛，發(fā)現(xiàn)大部分區(qū)域呈正?；蜉p度干旱狀態(tài)。同時，土壤墑情站監(jiān)測到10厘米深度土壤含水量為17.9%，依據(jù)《冬小麥災(zāi)害田間調(diào)查及分級技術(shù)規(guī)范》，判定為輕度干旱，兩者結(jié)論一致。根據(jù)以上檢測結(jié)果，該灌區(qū)于5月26日結(jié)束春灌，并立即對設(shè)施設(shè)備開展春檢工作，為春夏連灌奠定了堅實的工程基礎(chǔ)。
據(jù)統(tǒng)計，經(jīng)過111天的春灌調(diào)節(jié)，該灌區(qū)小麥基本完成二輪灌溉，部分進(jìn)行了3次灌溉，地塊干旱狀況得到有效緩解、風(fēng)險降低。遙感航飛監(jiān)測結(jié)果、土壤墑情站監(jiān)測結(jié)果與群眾實際用水情況一致，科學(xué)驗證了無人機(jī)遙感旱情技術(shù)的準(zhǔn)確性。
“我們利用無人機(jī)低空遙感與旱情識別驗證技術(shù)，采集熱紅外、多光譜等航片數(shù)據(jù)，并結(jié)合土壤墑情站監(jiān)測數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確評估分析灌溉地塊干旱狀態(tài)，及時調(diào)整灌溉計劃，安排檢修任務(wù)，促進(jìn)工程安全穩(wěn)定良性運(yùn)行。”灌區(qū)總工程劉定民介紹。
據(jù)悉，東雷抽黃是陜西省揚(yáng)程最高、流量最大的電力提灌工程，設(shè)計灌溉面積102萬畝，有效灌溉面積83.7萬畝，惠澤合陽、大荔、澄城、蒲城4縣12鎮(zhèn)41.7萬農(nóng)村人口，是陜西省重要的糧、果、蔬、漁生產(chǎn)基地。近年來，東雷抽黃灌區(qū)與中國水科院建立常態(tài)化合作，以節(jié)水、生態(tài)、智慧、人文“四個灌區(qū)”為現(xiàn)代化建設(shè)理念，著力推動灌區(qū)信息化、數(shù)字化、智慧化，取得遙感動態(tài)監(jiān)測實際灌溉面積等發(fā)明專利，2022年12月被列入數(shù)字孿生灌區(qū)先行先試建設(shè)名單。
來源：中國水利網(wǎng)站 2025年6月16日
作者：姜釗
責(zé)任編輯：王瑜 王景宣（實習(xí)）
