现代化数字灌区建设主体功能及主要应用结构体系探讨

基于对物理灌区的现代化和模拟灌区的数字化认知,分析总结了现代化数字灌区建设应着力完成的“灌区识别”“立体感知”“精准控制”“信息交互”“管理调度”等“五大主体功能”结构体系;基于智慧水利建设和灌区高效运管需求,高效地模拟渠系水流,系统梳理了以“节点流量过程”为输入和输出的灌区概化图,研究提出了现代化数字灌区建设主要业务应用结构体系,即构建以“数据库”为载体,“数学模型”为支撑,基于“灌区一张图”基础之上的“组织管理、工程管理、安全管理、泵站管理、农业节水与供用水管理、经济管理、信息化管理、公共服务”等“九大业务应用”为交互的的整体架构,以期有效提升灌溉供水服务的安全性、公平性、可靠性和灵活性。

数字孪生灌区建设核心要义与关键技术探讨

梳理了数字孪生技术缘起背景和发展进程,分析指出数字灌区是建设数字孪生灌区的重要基础,现代化数字灌区是推进数字孪生灌区建设的重要发展阶段。基于对数学模型的功能认知,在数字孪生灌区框架下,首次提出将数学模型划分为3个层次,即普适性平台模型、针对性应用模型和友好性交互模型。同时,基于数字孪生灌区定义,分析指出数字孪生模型具有实时动态性及闭环反馈性本质特征,物理灌区与孪生灌区存在同步仿真、虚实交互与迭代优化的过程,二者在灌区全生命周期相互影响,相互促进,孪生灌区不仅随着物理灌区的改变而实时改变,而且基于孪生灌区所做的分析和决策也会实时反馈给物理灌区,并影响物理灌区的行为。因此,具体工作实践中,应基于物理灌区现代化改造需要,发现问题,遵循确有需要、节水高效和可以持续的原则,精准选择灌区数字孪生对象,优化创新数学模型,着力突破关键技术,有序开发重点应用,强化网络安全和数据安全,以期能够更有序、更精准、更高效地推进数字孪生灌区建设。

灌区现代化发展实施路径与保障措施

灌区是保障国家粮食安全的重要基础。基于相对完备的工程设施和良好的灌溉排水条件,灌区粮食生产能力明显高于全国平均水平,成为我国粮食生产的“主力军”和粮食安全的“压舱石”。确保国家粮食安全、实现农业现代化、推进乡村全面振兴和推进中国式现代化等国家战略的深入实施,对灌区高质量发展提出了更多、更新、更高要求。相较之下,灌区发展仍存在基础设施建设滞后、运行管理短板明显、创新驱动能力不足等问题,灌区现代化建设与改造需求日益迫切,系统研究、全面推进灌区现代化建设与改造迫在眉睫。基于保障国家粮食安全、支撑服务农业现代化、保障国家水安全、发展农业经营新模式、实现灌区高质量发展等需求,提出树立现代化灌区建设管理理念、提升灌区规划设计建设标准、加快配套完善工程基础设施、改革完善运行管理体制机制、加强科技创新与新技术应用等灌区现代化建设与改造实施路径,并提出做好顶层设计、完善政策供给、加强示范引导、强化跟踪指导等保障措施。

现代化灌区内涵与建设改造思路刍议

文章分析了灌区现状、存在问题、现代化建设改造的必要性。对现代化灌区内涵进行探究挖掘,提出现代化灌区4大特征及指标体系,结合我国灌区建设改造实际,论述了当前现代化灌区建设改造思路。

湖南省现代化灌区建设管理实践与思考

湖南是农业大省、中部粮仓,大中型灌区对保障国家粮食安全至关重要。在系统分析湖南省耕地现状、灌区粮食生产、现代化灌区建设、灌区农业水价综合改革现状基础上,从骨干水网及配套工程建设、运管模式和手段、保障机制和管理效能等多方面分析了当前湖南省现代化灌区建设管理存在的问题,从高标准灌溉工程体系构建、灌区规范管理、灌区改革创新等方面,梳理湖南省现代化灌区建设管理创新实践,提出环洞庭湖生态经济圈、湘中南丘岗片区及湘东南、湘西州、怀化、张家界等山地组团区总体灌溉格局。锚定建成“设施完善、节水高效、管理科学、生态良好”的现代化灌区目标,提出加快灌区建设改造步伐、加快推动灌区新质生产力发展、拓宽灌区投融资渠道、深化农业水价综合改革等对策及建议。

大型灌区工程三向预应力渡槽施工技术应用

在水利工程中,采用渡槽跨越江河、山沟、建筑物已很普遍,渡槽跨度大、槽身高、施工难度大。以四川省向家坝灌区一期一步工程木桥沟渡槽槽身为研究对象,介绍了木桥沟渡槽施工流程与预应力施工技术,结合充水试验监测数据对槽身施工效果进行评价。结果表明严格按照技术要求施工渡槽质量能够满足设计要求。

勐统坝灌区节水配套改造项目施工管理探析

水利是农业的命脉,如果灌区输水设施配套不完善,水资源不能有效利用,则该区域农业发展将被严重制约,因此应及早实施节水配套改造项目,提高水资源利用率,为当地农业增产和群众增收提供有力支撑。本文根据工程实例,分析勐统坝灌区节水配套改造项目建设过程中面临的问题,有针对性地提出有效对策,以高质量完成项目建设。

齐河县豆腐窝灌区农业水价综合改革经验做法

结合齐河县豆腐窝灌区近几年农业水价综合改革实践,分析了制约灌区良性运行的因素,通过“先建机制、后建工程”,深化完善农业水价综合改革配套机制建设,多渠道增加现代化灌区建设投入,为深化农业水价综合改革推进现代化灌区建设提供借鉴。

天津市区级科技馆建设与发展路径研究

天津市提出打造以市级科技馆为龙头,以区级科技馆和专业科技馆为骨干,依托中小学、企事业单位、乡(镇、街道、社区、村)建设的各类科普场馆为基层场馆,即“龙头+骨干+基层”三级现代科技馆体系。作为其中重要的组成部分,区级科技馆的发展水平直接影响该体系的完善程度和科普服务的效果。为此,以区级科技馆为主要研究对象,围绕加快建设高质量的现代科技馆体系,提出区级科技馆建设与发展的总体思路及具体举措。

新形势下济南邢家渡引黄灌区生态建设探讨

济南邢家渡引黄灌区作为全省六大灌区之一,位于济南市新旧动能转换起步区的核心位置,灌区生态建设在新旧动能转换与高质量发展的背景下显得尤为重要。灌区的生态建设需要坚持生态优先、绿色发展的原则;需要注重生态系统的整体性和协同性;需要强化科技创新和人才支撑;需要完善政策体系和管理机制。基于此,本文提出了邢家渡引黄灌区生态建设策略。

节水型生态灌区建设与展望

节水型生态灌区的建设对于保障我国粮食安全和水资源安全具有重要意义。将水生态文明引入灌区建设中,探索性地将灌区视为一个自然、社会、经济与人"四位一体"的复合系统。在节水型生态灌区概念的基础上,分析灌区工程、灌水技术、生态系统、管理及文化的构建路径,提出节水型生态灌区建设评价指标体系与方法,指出灌区建设中存在水土资源配置不合理、未从机理角度寻求解决生态问题的措施、节水灌溉服务体系不健全、未能实现科学生产等主要问题,展望了灌区建设需要研究的课题以及智慧型灌区的发展方向。

生态节水型灌区建设的主要内容与关键技术

针对传统灌区建设中存在的重工程和经济效益、轻生态环境的现象,以及由此造成灌区面源污染严重、水生态环境恶化的问题,在总结分析国内外灌区理论研究和建设实践的基础上,提出生态节水型灌区的建设思路、构建模式和技术体系,旨在为我国灌区节水、减污、绿色、生态、智能的科学发展提供理论依据和技术借鉴。

生态灌区建设的理论基础及其支撑技术体系研究

在灌区建设中引入生态学原理和方法,探索性地将灌区范围视为一个有机的"人工—自然—社会"复合生态系统,界定了灌区生态系统及其服务功能、生态灌区的基本概念,并重点阐述了灌区水资源高效利用、水环境保护与治理、生态系统恢复与重构、水景观与水文化建设、生态环境监测与管理等生态灌区建设的支撑体系关键技术内容,最后指明了未来的研究难点与方向。

山东麻湾灌区实现可持续发展的探索与实践

在简要介绍麻湾灌区基本情况的基础上,从灌区建设、管理、经营创收3个方面,详细阐述了麻湾灌区实现可持续发展采取的系列工程与管理措施,并针对麻湾灌区面临的主要问题,提出了实现可持续发展的工作展望,为其它灌区实现可持续发展提供经验与借鉴。

长江流域灌区现代化建设与发展对策

分析了长江流域灌区发展现状、存在问题以及进行灌区现代化建设的必要性,阐述了灌区现代化内涵,并针对长江流域灌区的特点,探讨了长江流域灌区现代化建设的主要内容。结合长江流域灌区实际情况,提出了评价指标和灌区现代化发展对策。

南方灌区现代化建设新思考

在归纳分析南方灌区特点和发展趋势的基础上,结合灌区现代化内涵,提出南方灌区现代化发展总体要求。围绕供水、配水、田间生态灌排水、信息化和体制建设等方面,给出了新的工程布局思路和想法,并对灌区现代化建设推进措施提出了建议。

浅谈灌溉试验站建设与运行管理

灌溉试验是发展高效节水灌溉、促进灌区现代化建设的重要依据。根据多年从事灌溉试验和灌溉试验站管理经验,结合灌区现代化建设需求,对灌溉试验站建设与运行管理进行了深入探讨,认为:灌溉试验站应具备试验研究、资料收集、技术推广、技术培训、学术交流和节水科普等功能;建设内容包括大田试区、测坑试区、大型蒸渗器试区、气象观测站、实验室、水源工程及灌排系统、办公生活区等;应加强选址、设计、施工和验收等环节的建设管理。最后,从机构队伍建设、财政支持、科研合作、评价考核等方面提出了灌溉试验站运行管理的建议。研究成果可为新建试验站建设与规划和已有灌溉试验站的升级改造提供参考。

现代灌区的特征与建设重点

结合我国灌区现状和经济社会发展需求,对现代灌区的特征与建设重点进行了分析。认为,现代灌区应通过5大体系建设,实现灌区健全的防灾减灾能力、有效的灌排保障、完善的管理与服务、高效的水分生产率和优美的灌区生态与环境等特征。同时认为,由于有灌区续建配套与节水改造的前期工作基础及现代科学技术的支撑,现代灌区建设的内容将更加全面系统、服务经济社会需求能力将进一步提升、新的科学技术应用更为广泛。同时,现代灌区建设标准的确定应与当地经济社会条件相适应,建设过程中应因地制宜、突出特色。

大中型灌溉排水泵站现代化建设探讨

灌排泵站是水利工程特别是灌区的重要组成部分,对灌区或泵站受益区粮食安全、供水安全、防洪安全等发挥了重要作用。本文介绍了灌排泵站的发展概况,阐述了灌排泵站在灌区的作用与地位和现代化建设的必要性,对灌排泵站现代化内涵、建设目标及标准进行初步探讨,提出了实现灌排泵站现代化的措施建议。

漳河灌区信息化建设管理现状与对策

为了加强对漳河信息化建设的管理,完善其建设管理制度,通过对漳河信息化建设管理多年来实践经验的总结,从基础设施建设、业务应用、保障环境3个方面,对漳河信息化建设进行了评价,分析了在信息化建设管理中存在的问题,同时针对漳河信息化建设的不足,如资源难以共享、重硬件轻软件、管理制度缺失等,提出了进一步加强灌区信息化建设管理的对策。