山東淄博市水文中心面對農業灌溉用水空間異質性顯著、動態變化復雜、計量精度不足等難題,以桓臺縣逯家村為試點,歷經十余年持續建設與迭代升級,成功創造“淄博智慧”——打造集“降水、地下水、灌溉水量、土壤墑情”四要素于一體的全要素農業用水典型區示范站(以下簡稱逯家示范站),探索出一條以要素集成驅動監測精準化、以數據融合賦能管理精細化的新路徑。
筑基壘臺 要素集成
逯家示范站的建設并非一蹴而就,而是淄博市水文中心秉持前瞻視野,堅持一張藍圖繪到底,持續投入、分步實施的結晶。其核心在于構建覆蓋“天、地、水、土”的全要素協同監測網絡。
錨定基礎,淄博水文中心啟動單一水量監測。2010年,選定桓臺縣逯家村28畝小麥玉米輪作田作為初始典型區,開始對農業灌溉水量進行基礎監測。
淄博水文中心拓展維度,織密要素監測網絡。依托省級地下水超采區監測工程,2017年在典型區地塊旁增設地下水自動監測站,開始捕捉地下水的動態變化;2021年在典型區地塊中央布設墑情自動監測站,實時感知土壤水分脈動;2024年在地下水站旁配套建設雨量自動監測站、標準化觀測場及地面道路,并集成智慧展示屏、視頻監控系統、灌溉水量監測遠傳水表等智能化設施,全面建成“降水-地下水-灌溉水量-土壤墑情”四位一體的全要素立體監測網絡。
智慧躍升,淄博水文中心實現了數據融合應用。2025年起,開發建設水資源綜合監測平臺,有效整合來自不同監測要素的多源異構數據,實現數據的統一管理、深度分析和標準化應用,推動示范站從“看得全”向“析得透、用得準”的智慧化新階段邁進。
精準發力 持續顯效
逯家示范站的核心價值,在于通過多要素的協同監測與關聯分析,精準破解農業用水核算中的關鍵瓶頸問題。
修正“天時”偏差,提升需求核算精度。站點專用雨量計實時捕捉典型區局地實際降水,有效修正以往依賴行政單元平均降水數據推算灌溉需求的理論偏差。這一舉措削弱了因降水空間分布不均(如山地平原差異、陰陽坡差異)對區域農業用水總量審核造成的系統性誤差。
透視“地下”平衡,驗證開采總量合理性。地下水監測站與雨量站聯動,構建起“灌溉開采量-地下水位動態變化-降水補給量”的監測閉環。通過精準捕捉灌溉季與非灌溉季的地下水水位差,結合本地降水、蒸發等數據,能夠科學反演灌溉水的實際回滲量。這一成果為側面驗證區域整體地下水開采總量的合理性提供了關鍵的數據支撐和科學依據。
校準“賬面”誤差,提升統計數據可靠性。示范站安裝的智能遠傳水表,實現了對實際灌溉水量的精準、實時計量。通過與基層用水直報系統上報的統計數據進行“實際消耗”與“統計賬面”的持續比對,形成“實地觀測+模型驗證”的校準機制。這一機制有效識別出統計中的異常區域和潛在漏洞,大幅度提升農業灌溉用水統計數據的真實性和可靠性。
把握“土壤”脈動,驅動管理精細化與節水增效。墑情監測站的動態數據,是反映作物真實需水狀況的“晴雨表”。示范站通過實時追蹤土壤墑情變化,結合降水預報、蒸發數據及作物生長階段信息,實現了對灌溉需求的精準診斷和動態定額計算。這徹底改變了以往依賴“靜態定額”的粗放管理模式,使農業用水總量審核更加精細、科學。更重要的是,基于墑情的精準灌溉指導,顯著提高了灌溉用水的利用效率,有效促進了農業節水與農民增收。
淄博水文中心逯家全要素農業用水典型區示范站,如同深植于田間地頭的“智慧感知中樞”,以其對區域水循環全過程的敏銳洞察和精準刻畫,為農業用水裝上了高精度的“計量儀”,為用水總量審核提供了科學的“標尺”。這不僅是淄博市水文中心積極響應“四水四定”原則、深化測報一體化改革的標志性成果,更是推動農業水資源管理從粗放走向集約、從經驗走向精準、從傳統邁向智能的強大引擎。
來源:中國水利報 2025年7月18日