智慧水利守护三湘粮仓——湖南春灌创新实践透视

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来源:央视网  |  2025-03-27 20:54:27
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央视网消息(记者 彭文茂)春分已过,洞庭湖畔漫卷金黄的油菜花与湘中丘陵梯田的粼粼波光,共同交织成一幅湖南地区的春日图景。随着湖南春耕工作进入集中播种期,各地早稻田陆续开始放水,为早稻播种做准备。

记者从湖南省水利厅获悉,今年湖南春季降雨量总体偏少,截至2025年3月20日,湖南省累计降水量196.6毫米,较多年同期偏少23.2%,各类水利工程发挥蓄保水作用,蓄水量为263.9亿立方米,较历年同期持平,其中以灌溉为主的水工程共蓄水 101.49 亿立方米,占可蓄水量的 43%,仍比历年同期少5%。

与此同时,2025年湖南全省早稻计划种植面积达1800万亩,灌区春灌计划覆盖2252万亩农田(含蔬菜、油料等作物),计划用水量37.54亿立方米。

湖南作为全国13个粮食主产省份之一,常年粮食播种面积稳定在7000万亩、产量稳定在600亿斤左右,其水稻种植面积及产量均稳居全国之首。而湖南早稻需在3月中旬育秧、4月栽插,时间窗口紧迫,灌溉用水成为决定1800万亩早稻能否“开好头”的关键变量。

“秧好一半禾,水足三分收。”一季春灌,既关乎农民“钱袋子”,更牵动国家“米袋子”。

面对这一重大命题,湖南给出的数据让人十分安心:全省可供春灌水量达全省可供春灌水量达55亿余立方米,供需比达1.47:1。所有灌区的可供灌溉水量均大于其计划用水量,当前灌区蓄水能满足春灌用水需求。看似简单的数据背后,隐藏着湖南春灌的解题密码。

动态调控:让每一滴水“精准到田”

3月20日,在灌区管理处工作人员“人随水走”排查水情、防淤化堵,连续奋战了31小时后,滚滚春水终于穿越65.8公里的韶山灌区南干渠,经支渠与分水涵汩汩流入湘乡、湘潭等地的25万亩农田。至此,韶山灌区五大干渠全线奔腾。

作为湖南灌溉面积最大的引水灌溉工程,韶山灌区承担着灌溉湖南省双峰、湘乡、韶山、湘潭、宁乡、望城等县市2500平方公里范围的近6.67万公顷农田的任务。

但在今年2月初,韶山灌区水源水库水府庙水库有效库容仅0.27亿立方米,为近十年来同期最低。面对蓄水量仅为需求量三分之一的困境,湖南展开了一场“极限操作”:自2月10日起,通过动态调控水府庙发电下泄流量,仅11天便将库容提升至0.46亿立方米。这一操作的背后,是156处信息化监测站、192处量测水设施构建的智能调度系统——实时监控水位、流量,算法模型预测未来30天需水量,确保“水账”算得清、调得准。

韶山灌区航拍

韶山灌区航拍

在百里之外的酒埠江灌区,这份“算水”工作更显前瞻性。早在去年冬季,酒埠江灌区就已未雨绸缪,开启春灌筹备之旅。灌区组织管理人员深入田间建立作物需水“数字画像”,基于实地调研成果,用水计划里清晰明确了各时段、各区域的供水流量与水量,确保水资源能精准无误地抵达每一处农田。

同时,酒埠江灌区通过联动气象、农业等部门,搭建起信息共享平台,通过实时掌握天气变化,提前备好应对极端天气的应急预案,为春灌用水安全保驾护航。

科技助力:从“人工扛锄”到“智能治水”

“突突突……”韶山灌区渠道中,一台形似“钢铁螳螂”的清淤设备轰鸣作响,旋转刀片将盘踞渠底的丝草绞碎,不多时,原本长满绿色丝草的渠道变得清清爽爽,水流欢腾着涌向下游焦渴的稻田。

茂密的丝草曾一度成为灌区的“绿色困扰”——这种水生植物繁殖迅猛,若不及时清理,会导致渠道的有效过流面积减小,特别是在流速较小或静止的水域,丝草会迅速蔓延,大量堆积,形成堵塞,导致输水效率下降,甚至引发局部农田干旱。过去,处理丝草只能依靠人工打捞。工人需顶着烈日蹚入齐腰深的水中,用镰刀割、用铁锹铲,不仅效率低下,且存在安全隐患。

韶山灌区工作人员正在用机械处理丝草

韶山灌区工作人员正在用机械处理丝草

“原来清一条10公里渠道,要干大半个月,停水时间长,农民等不起。”韶山灌区老职工回忆道。如今,一台形似“钢铁螳螂”的机械打捞设备彻底改变了局面。这项由韶山灌区与湖南农业大学联合研发的科技成果,通过旋转刀片与传送带协同作业,每小时可清理500平方米渠底丝草,效率较人工提高了10倍左右,打捞后渠道相同水位的输水能力增加约16%。

水利是春灌的命脉。水利基础设施的好坏,关系到水到田间地头的顺畅与否。去年冬天,湖南各地加快推进农田水利冬修与清淤扫障、水毁工程设施修复等,确保春灌期间输水安全顺畅。

作为县域内仅有的5个中型水库之一,湖南省长沙县的金井水库在运行超半个世纪后,面临着诸多严峻问题。水质方面,早年流域内生猪养殖产生的猪粪渣大量排入,致使水质恶化,水体富营养化,蓝藻频发,氨氮、总磷超标;防洪能力上,砂性地质导致地表泥沙冲刷入库,库容减少,防洪兴利能力降低;库尾近430亩农田位于设计洪水位以下,常年受淹,效益难以保障;同时,淤积和污染还使水库饮用水供水功能丧失,水资源利用不充分。

环保绞吸式挖泥船现场作业图

环保绞吸式挖泥船现场作业图

长沙县水利局创新采用环保绞吸式挖泥船实施生态清淤。施工中运用无人机航拍、水下机器人探测构建三维GIS模型,精准定位78.97万方淤积层,采用钝型绞刀头封闭作业,在清淤效率提升30%的同时,避免对库底原状土造成破坏。通过分区分级治理,将含氮磷超标严重的表层流塑体淤泥与下层砂石分离,20.78万方砂石经水洗筛分后成为建筑原料,59.83万吨淤泥经五级沉淀固化后,在库尾建成432.55亩高标准农田。

这套“清淤-资源回收-再利用”的智慧系统,不仅让老水库焕发出新的生机,水库恢复了221万方库容,水质从劣V类提升至Ⅲ类。

制度革新:从“争水”到“共水”

“过去放水要扛锄头守通宵,现在刷个卡就行。还能在手机上设定水量,放完自动停。”在湖南省长沙市粮食生产“四高”试验春华镇示范区,一块块棋盘式的高标准农田在春风中舒展。田埂旁,一个个装备着玻璃罩的智能设备井然有序地分布着,格外引人注目。

长沙县龙王庙村大乔组的村民龙伟义手持蓝色水权IC卡,向记者演示他们村的“农田助手”。龙伟义将卡片轻轻贴近田边智能设备的感应区,随着“嘀”的一声确认,控制柜内的电磁阀应声开启,一股股清澈的水流顺着设备连接处的管道精准注入指定田块。而在主干道旁的智能远程终端灌溉系统的电子显示屏上,从灌溉面积到总放水量、从区域编号到实时状态,每一项信息都一目了然,以数字化形式为农田灌溉提供精准“导航”。

长沙县春华镇农田旁安装的智能灌溉控制设备

长沙县春华镇农田旁安装的智能灌溉控制设备

龙伟义告诉记者,这是长沙县农田进行的智能节水灌溉改造,在灌溉主管道接口处安装智能终端控制设备,在村组分水口安装精准计量器,配合土壤墒情传感器在线监测,自动启闭灌溉阀门,实现对灌溉水总量控制与合理分配,比传统灌溉节水近45%。

在湖南省长沙县,智能灌溉系统不仅实现了农业用水的精准调控,更通过节水技术创新为水权交易机制提供了实施基础。自2019年推行“节约有奖,超用加价”机制以来,长沙县的水权交易已累计回购1342万方,交易金额111.42万元。节水部分按农户灌溉用水水费的1.5倍回购,并且实行阶梯式累进加价,节水越多,卖得越贵。资金直接注入农民用水协会账户,用于灌区末级渠系维护。

“浇地像刷卡消费,用多少扣多少,再也不用担心‘人情水’‘关系水’了。”长沙县高桥镇百录村党支部书记兼百录用水户协会会长杨豪指着手机上的系统后台说。现在全村3000亩农田安装了智能灌溉控制设备,系统根据作物生育期不同阶段的需水规律,通过土壤墒情传感器在线监测,实现实时、适量、可控的精准灌溉。他还给记者算了一笔直观的经济账:“改造前,每亩农田的灌溉用水费成本是9.55元,而现在,借助智能灌溉系统,成本已经大幅降低至每亩2.39元,降幅高达75%。这一改变对于农民来说,无疑是巨大的利好,既节约了成本,又提高了生产效益。农民不仅省力省心,还能实现粮食稳产增收,真是两全其美。”

2024年底,长沙县红旗灌区将60万方农业节水额度交易至当地水库管理所,变现6万多元用于灌区内水利设施维修养护。这种“节水—卖水—反哺”的闭环机制,让长沙县15.3万农民从“用水者”变身“管水者”。如今,全县已建成覆盖12个中型灌区的智能灌溉网络,400余公里输水管网如同"毛细血管"延伸至田间地头,配合3000余套智能计量终端,实现"用水精打细算、计量精确无误、计费精准科学"的现代化管理。通过“水系相通,渠系相连”灌区水网布局,长沙县将金井河与桐仁桥、金井、白石洞水库灌区水系连通,浏阳河与乌川灌区水系连通,年新增补水820万方,既保障了农业灌溉,又为城镇供水提供水源储备。

“每一滴水都明码标价,农民节水有动力,设施维护有资金,用水效率自然螺旋上升。”长沙县水利局副局长吴波介绍道,如今长沙县这套“桐仁桥模式”被水利部收录为典型案例,正通过全国试点向更多地区推广。

洞庭湖区的铁山灌区,数字孪生平台让配水精度到斗渠;湘南的欧阳海灌区,无人机自动巡检发现渠道裂缝,维修响应时间缩短70%。2024年,湖南共推进83处灌区建设改造项目,新增恢复及改善灌溉面积400余万亩;今日湖南,治水逻辑已从“生存保障”升维至“生态增值”。湖南以“一滴水的辩证法”,诠释着农业现代化的深层命题:真正的丰饶,不在于资源的无限占有,而在于效率与公平的平衡。

每一滴水的“价值重估”,正在重构农业的生产关系。当3月的春风掠过秧田,那些在田埂上刷手机的农民,或许不懂算法模型,但他们知道:现在的水,流得更准、更值、更有盼头。

编辑:欧峰 责任编辑:张晓琳
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