数字孪生水利建设是水利领域发展的新质生产力，更是推动智慧农业高质量发展的重要路径。作为北大荒西部的农业大场，北大荒集团查哈阳农场正在以前所未有的速度，率先实施数字赋能、科技领航的现代化农业发展模式。

近年来，农场通过大数据、云计算、人工智能等最新信息技术与水利业务的深度融合，陆续将水利工程实时映射到数字世界，创建了一个物理实体的虚拟副本——数字孪生，可以实现流域防洪、水资源管理与调配等业务，应用精准预报，超前预警，快速预演，制定预案，为防洪、水资源管理等水利工作提供智慧“大脑”。

智慧监测 让数据一触可得

“查哈阳灌区有总干渠1条、干渠3条、分干35条、支渠139条、斗渠479条、农渠3620条，这些交错密布的渠道犹如一条条动脉、静脉、毛细血管，让灌区循回往复的运行。在数字孪生系统内，我们只需点击鼠标，就能看见这些交织成网的渠系和相关水利设施设备的分布，还可以实时获取设备运行数据，这就是水利数字孪生系统。”在农场数字农业指挥中心大厅，农业科技服务中心工作人员，正向游客讲解智慧灌区的基本情况。

“没想到种水稻还能用上高科技，这些智能让我们在家里就能看见地里缺不缺水，苗怎么样，不用出门就可以给地里提闸放水，简直太方便了。”种植户陆师傅手指手机智能排灌系统兴奋地说。

在旱田万亩智慧农场示范区，数字孪生系统通过智能首部系统、智能控制阀、四情设备及作物长势监测等装备，采集农业生产数据和资源数据，形成旱田种植的决策模型算法，并利用种植管理系统，实现对旱田作物种植过程精准的农事决策。

灾害预警 让决策科学精准

“我们通过传感器、监测设备实时监测获取的农田土壤湿度、作物生长情况、病虫害发生情况、施肥情况等农情数据，气温、降水量、风速、风向等气象数据以及河流、湖泊和地下水的水位、流量、水质等水文参数，基于这些参数建立了水利数字孪生模型，对水利设施及工程的运行情况、农田农情数据、水文数据进行模拟预测，预测可能出现的故障和维护需求、自然灾害风险、洪涝或干旱等问题，以便及时采取应对措施，最大限度地降低灾害对农业生产造成的影响。”农场管区管理服务中心主任李文博说。

目前，在灌区渠首重点闸门处，通过AI视频识别点位，可实现闸门开度异常、水位异常、异常漂浮物等实时监测，数字孪生系统会给出精准的判断决策，自动报警提醒，为解决各类自然灾害赢得主动权和最佳时机。

“通过系统观测到实时水情，实现灌区进水闸云操控，是我从未想过的事情，现在科技真的了不得。”查哈阳灌区渠首管理站负责人张德志说。

资源优化 让管理高质高效

查哈阳水利数字孪生系统不仅可以利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，反映查哈阳灌区的全生命周期过程，还能依靠数据实现与水相关的智能管控。

在农场水稻智能集中育秧大棚区，说起今年春播生产时使用自动喷淋、自动通风、自动降温等智能管控设备时的感受，种植户杜师傅既兴奋又紧张。兴奋地是大棚通风、灌溉都可以实现云操作了，在手机上就可以看见秧苗长势，管理起来更便捷更高效，紧张地是种地越来越智能化、数字化，怕自己跟不上发展的节奏。

“数字孪生系统内有智慧种植、智慧水利、数字管理、云上农旅等多个模块。在智慧种植模块，可以在育秧时通过设定阈值进行物联网设备的联动，育秧大棚就可以自动的进行卷帘开关和喷灌，还可以将秧苗的生长过程中出现的问题反映给系统，系统综合研判后给出解决方案。”数字农业指挥中心工作人员介绍。

今年，农场投资3160万元，进一步完善数字农业示范区的硬件设备，并对软件系统进行迭代升级。此外，农场还计划依托数字孪生平台打造元宇宙空间，打破现实与虚拟的界限，让更多人有机会体验乡村的魅力，感受大自然的恩赐，进一步推动农文旅融合，逐步完成“三个查哈阳”建设。（张盈）