近日,水利部公示了《數字孿生水利建設典型案例名錄(2023年)》,秦漢渠管理處《水聯網全渠道算法模型在寧夏秦漢渠灌域實現百萬畝級應用示范》成功入選典型案例名錄。2023年,秦漢渠管理處搶抓全國數字孿生灌區建設先行先試機遇,按照“需求牽引、應用至上、數字賦能、提升能力”要求,以“實用、好用、管用”為目的,扎實推進秦漢渠數字孿生灌區建設。
近年來,秦漢渠管理處聯合清華大學啟動了水聯網全渠道智能控制技術研究,致力于基于管理處信息化平臺、通過算法模型解決渠道多級閘門調控由“手動擋”變“自動擋”問題。該模型以積分時滯模型為基礎,對多輸入多輸出的渠系控制系統進行二次型優化,輸出全部控制部件的調控動作。2021年,水聯網全渠道智能控制模型在第一農場渠試運行成功,該模型在30分鐘左右完成了14個閘門調控,較手動調控2小時效率提高了近4倍。同時,可調控需水口目標流量偏差在0.02立方米每秒以內。首試成功后,管理處與清華大學加大應用推廣,開展了模型在秦漢渠全渠道訓練學習。目前,已經有3條干渠(秦渠、漢渠、東干渠),7個管理所、150多公里骨干渠道、94萬畝灌域、379個測控閘門和18座水閘納入了水聯網全渠道模型,實現了灌域多渠系串聯、并聯和混聯的樹狀全渠道模型控制。模型運行至今,共制定執行需水計劃300多個,自動進行了6萬多個閘控指令動態和一萬多批次智能控制。
如今,調度員通過系統輸入干渠直開口需水計劃,水聯網全渠道模型通過渠道上所有水閘、直開口自動調節水位、流量,實現相應渠道輸配水的數字化、自動化和智能化。不僅節省了大量的人工操作,還解決了渠系配水管理相互影響、工況復雜、工作量大和控制不準的問題。水聯網全渠道模型具有“節水、節勞、精準、高效”特征,根據近兩年的運行情況初步估算,該技術可提升管理效率50%以上,節水率8%,輸配水精準度達到96%以上,實現了百萬畝級的推廣運行。
該模型在寧夏秦漢渠百萬畝級灌域的成功應用,為當前正在開展的數字孿生灌區建設提供了有力支撐和有效路徑,有力推動了渠道灌溉精準配置、高效管理,提升水資源的利用效率效益,打造現代化灌區可推廣、可復制的典型案例,為全面打好“四水四定”主動戰提供了堅實技術支撐。(秦漢渠管理處)