山东淄博市水文中心面对农业灌溉用水空间异质性显著、动态变化复杂、计量精度不足等难题,以桓台县逯家村为试点,历经十余年持续建设与迭代升级,成功创造“淄博智慧”——打造集“降水、地下水、灌溉水量、土壤墒情”四要素于一体的全要素农业用水典型区示范站(以下简称逯家示范站),探索出一条以要素集成驱动监测精准化、以数据融合赋能管理精细化的新路径。
筑基垒台 要素集成
逯家示范站的建设并非一蹴而就,而是淄博市水文中心秉持前瞻视野,坚持一张蓝图绘到底,持续投入、分步实施的结晶。其核心在于构建覆盖“天、地、水、土”的全要素协同监测网络。
锚定基础,淄博水文中心启动单一水量监测。2010年,选定桓台县逯家村28亩小麦玉米轮作田作为初始典型区,开始对农业灌溉水量进行基础监测。
淄博水文中心拓展维度,织密要素监测网络。依托省级地下水超采区监测工程,2017年在典型区地块旁增设地下水自动监测站,开始捕捉地下水的动态变化;2021年在典型区地块中央布设墒情自动监测站,实时感知土壤水分脉动;2024年在地下水站旁配套建设雨量自动监测站、标准化观测场及地面道路,并集成智慧展示屏、视频监控系统、灌溉水量监测远传水表等智能化设施,全面建成“降水-地下水-灌溉水量-土壤墒情”四位一体的全要素立体监测网络。
智慧跃升,淄博水文中心实现了数据融合应用。2025年起,开发建设水资源综合监测平台,有效整合来自不同监测要素的多源异构数据,实现数据的统一管理、深度分析和标准化应用,推动示范站从“看得全”向“析得透、用得准”的智慧化新阶段迈进。
精准发力 持续显效
逯家示范站的核心价值,在于通过多要素的协同监测与关联分析,精准破解农业用水核算中的关键瓶颈问题。
修正“天时”偏差,提升需求核算精度。站点专用雨量计实时捕捉典型区局地实际降水,有效修正以往依赖行政单元平均降水数据推算灌溉需求的理论偏差。这一举措削弱了因降水空间分布不均(如山地平原差异、阴阳坡差异)对区域农业用水总量审核造成的系统性误差。
透视“地下”平衡,验证开采总量合理性。地下水监测站与雨量站联动,构建起“灌溉开采量-地下水位动态变化-降水补给量”的监测闭环。通过精准捕捉灌溉季与非灌溉季的地下水水位差,结合本地降水、蒸发等数据,能够科学反演灌溉水的实际回渗量。这一成果为侧面验证区域整体地下水开采总量的合理性提供了关键的数据支撑和科学依据。
校准“账面”误差,提升统计数据可靠性。示范站安装的智能远传水表,实现了对实际灌溉水量的精准、实时计量。通过与基层用水直报系统上报的统计数据进行“实际消耗”与“统计账面”的持续比对,形成“实地观测+模型验证”的校准机制。这一机制有效识别出统计中的异常区域和潜在漏洞,大幅度提升农业灌溉用水统计数据的真实性和可靠性。
把握“土壤”脉动,驱动管理精细化与节水增效。墒情监测站的动态数据,是反映作物真实需水状况的“晴雨表”。示范站通过实时追踪土壤墒情变化,结合降水预报、蒸发数据及作物生长阶段信息,实现了对灌溉需求的精准诊断和动态定额计算。这彻底改变了以往依赖“静态定额”的粗放管理模式,使农业用水总量审核更加精细、科学。更重要的是,基于墒情的精准灌溉指导,显著提高了灌溉用水的利用效率,有效促进了农业节水与农民增收。
淄博水文中心逯家全要素农业用水典型区示范站,如同深植于田间地头的“智慧感知中枢”,以其对区域水循环全过程的敏锐洞察和精准刻画,为农业用水装上了高精度的“计量仪”,为用水总量审核提供了科学的“标尺”。这不仅是淄博市水文中心积极响应“四水四定”原则、深化测报一体化改革的标志性成果,更是推动农业水资源管理从粗放走向集约、从经验走向精准、从传统迈向智能的强大引擎。
来源:中国水利报 2025年7月18日