黃泥埠灌區，江西省吉安市新干縣3處重點中型灌區之一。2024年12月完成續建配套與節水改造，2025年5月基本完成數字孿生構建，實現灌區管理現代化提升。改“明渠輸水”為“低壓管道輸水”的全域換裝，數字孿生體構建的數智加盟，兩次建設先后落地、協同推進，實現灌區由“低效粗放灌溉”向“高效精細灌溉”轉變，業務工作由“事后現場管理”向“事前遠程管理”轉變，實現業務全生命周期的閉環管理，為黃泥埠灌區業務管理提供超前、快速、精準的決策支持。

（一）

改明渠輸水為低壓管道輸水，節水改造提灌擴面增效益。

黃泥埠水庫屬單一水源灌區，水庫總庫容1728萬立方米，有效灌溉面積1.76萬畝，以種植水稻為主。2023年啟動黃泥埠灌區續建配套與節水改造工程建設，至今累計完成投資6470余萬元，新建39.8公里干支管道、3座升壓泵站，灌區輸水系統舊貌換新顏，一改60多年來低效粗放的明渠輸水灌溉方式，升級為高效精準的低壓管道輸水灌溉方式，放水周期由10～15天縮減至1～3天，渠系水有效利用系數由不足0.55提高至0.9以上,年均可節水約350萬立方米，相當于一座中等規模的小（一）型水庫蓄水量。節水產生富余水量與升壓泵站的提水加持，為水庫提灌擴面創造了有利條件，金川臘月紅基地、長港蔬菜基地、共興農業發展有限公司共計6958畝耕地納入提水灌溉范圍，有效解決了農業生產基地灌溉缺水問題，是為灌區節水增效的成功案例。

（二）

建成數字孿生灌區，數字賦能強力驅動提能效。

黃泥埠水庫灌區的單一水源供水、低壓管道輸水的優勢明顯，為成功納入水利部數字孿生灌區先行先試項目創造了有利條件。今年5月基本完成包括立體感知體系、數字孿生平臺、業務應用平臺、支撐保障體系、網絡安全體系等主要內容的數字孿生灌區建設任務。從方案的編制到項目的實施，新干縣始終堅持“需求牽引、應用至上、數字賦能、提升能力”的智慧水利建設理念，立足縣情實際，走出一條由點帶面的小而精到全域覆蓋的大而全的建設路子。

2025年5月30日，純藍為底色的“黃泥埠數字孿生灌區管理系統”呈現在新干縣水庫建設養護中心一樓會議室的顯示大屏上。灌區管理員在承建方工程師指導下登錄管理系統，忙著數據調閱、信息查詢、遠程控制等業務操作，標志著該系統正式進入試運行。

系統采用物聯網、無人機、移動互聯、人工智能、云計算、大數據等技術，完善信息化基礎設施，構建數字孿生灌區平臺，形成以黃泥埠水庫灌區水資源管理與調配為核心的智能業務應用體系，基本實現灌區水資源管理精細化、水工程調度科學化、水生態監督智慧化，趨向科學、精準、高效目標。

完善信息化基礎設施。信息化基礎設施建設包括監測感知、通信網絡、信息基礎環境等方面的構建。新建5處雨量監測站、3處墑情站、4處農田水位站、13處視頻監控站、187處智能水表、6處超聲波流量計，對接省統建的水庫大壩安全監測、水庫水位雨量監測、氣象預報系統，使用現有專線網絡和水利局政務專網、4G物聯卡等收集、傳輸、共享數據。

構建數字孿生平臺。數據底板是構建數字孿生平臺的基石，是智慧灌區數字化映射的成果、數字化場景構建的基礎、智慧化參數計算與迭代更新的依據。L1級數據底板為不同時期、不同分辨率、不同尺度的灌區基礎數據和監測數據，基礎數據包括地理信息數據、水庫工程數據、河流水系數據、不同年代的社會經濟數據，監測數據包括水庫、渠道、管網的水雨工情站點的實時監測數據和融合數據。在灌區三維地理空間可視化場景基礎上，通過疊加渲染日照、降雨、降雪、冰雹等天氣要素，實現物理灌區場景與數字灌區場景的映射和模擬仿真、同步運行。L2級數據底板為黃泥埠水庫上游庫區及灌區數字化場景數據。L3級數據底板為黃泥埠水庫大壩、水閘、渠道管網、試點田塊、水動力流場等的三維精細化建模，用于精準化工程調度與交互式數字孿生，實現物理水利工程與數字孿生水利工程的可視化仿真映射和同步運行。灌區專題模型庫是數字孿生平臺的核心。主要服務于灌區的灌溉供水，兼顧防洪功能需求。水庫下游有1.76萬畝農田灌溉用水需求，采取低壓管道輸水模式。據此需求開發了水庫中長期來水預測模型、短期來水預測模型，灌區中長期需水預測模型、短期需水預測模型、水資源精細化調度模型。水庫中長期來水預測模型，針對年內逐旬的水庫入庫流量過程進行預測，建立以定性氣象預報法為基礎，以旬為時段長的中長期來水預測模型，并根據歷史資料對模型進行率定驗證，使得模型精度符合要求，預報方案科學合理。水庫短期來水預測模型針對旬內逐日的水庫入庫流量過程進行預測。灌區中長期需水預測模型，采用用水定額法對灌區中長期需水進行預測。灌區短期需水預測模型通過作物需水預測指標與土壤有效含水量預測指標的模擬預測，獲取不同區塊的需水預測模型。水資源精細化調度模型，以灌溉用水需求為目標，將黃泥埠水庫灌區劃分為多個片區，基于水庫來水預報、灌區需水預測成果，構建年、旬水資源調度模型，獲取不同情況下水資源調度分配方案的最優解。

構建業務應用平臺。涉及供需水感知與預報、水資源配置與供用水調度、大壩安全、灌區安全、工程管理、灌區數字化管理系統、移動APP升級等N項業務應用。供需水感知與預報。在對接統建、改造已建、增加新建的基礎上完善立體感知體系，實現對可供水量、農作物種植結構、水庫來水、灌區需水等數據采集、匯聚、分析。水資源配置與供用水調度。借助降雨徑流模型、作物需水模型、灌區管網水動力模型、灌區水資源精細化調度模型，進行水資源配置與供用水調度的整體計算，據此制定相應的調度方案進行調度管理，動態掌握并及時更新水資源監測計量臺賬，實現氣象預測預報、灌區需水預測預報、灌區來水預報、水資源來水預警、水庫超限汛預警、灌區干旱預警、供需水平衡預警、實時水情預警、水資源管理、水資源調度預演、水資源調度預案等水資源監管預警功能。大壩安全。對黃泥埠水庫大壩的整體安全性進行綜合監控管理，主要功能有大壩導覽、大壩安全監控、壩體有限元分析、監測預警等。大壩導覽提供整個大壩三維建模的綜合展示。大壩監控提供大壩滲流、滲壓、位移等安全指標的實時監測與異常預警。壩體有限元則是通過對大壩有限元模型進行計算，通過生成不同色度的顏色反映監測數據大小。監測預警包括水位、滲壓、流流、位移、上游來水等指標預警。提供大壩前端豎井式閘門啟閉信息的監控記錄和啟閉過程的三維動態仿真，水庫庫容隨水位漲落而變化的3D動態演示。灌區安全。灌區安全是對整個灌區內部的數據進行安全管理，主要包括輸水管網的三維展示、安全監控、計量監控、用水管理、遠程控制，以及灌區種植結構、種植面積等農情監測和地塊管理等。工程管理。支持空間巡查監控，包括：對水庫、渠道、管道等巡檢路線的空間渲染，巡檢人員的空間監控，水事巡查任務、保衛巡查任務、設備巡查任務、工程巡查任務問題處置等空間監控。開發可應用于手機終端的巡查APP，實現對巡查人員APP配置管理，包括賬戶管理、人員信息、機構管理、任務分發、考勤打卡、問題上報、執行反饋等。灌區數字化管理系統。該系統系基于農業水價綜合改革管理平臺的升級版，結合現有的水雨情監測信息、水庫、河道水位信息及相關水利信息、三維傾斜攝影、電子地圖、灌區測繪信息等進行全面綜合三維可視化展示，形成全新的數字孿生體，實現對灌區重點水利工程建筑物空間分布情況的全面掌控，灌區工程信息、工程維養、工程巡查、實時監測、水量計量、水費計收等相關業務的綜合監管。灌區移動APP升級。對原有農業水價綜合管理平臺的維養管理進行升級，構建并完善工作臺、監測監控、工程維養、工程巡查、設備監控等功能模塊，信息采集、查詢、傳遞的時效性與準確度大幅提高。