问题:作为我国重要商品粮基地,黑龙江农业生产对灌溉保障依赖度高,尤其水稻等需水作物集中区域,渠道闸门调度效率直接影响田间水位稳定和作物生长;长期以来,农渠闸门多靠人工启闭,常出现“到点靠人跑、用水靠经验”的情况:灌溉高峰期响应慢,局部地块易发生“该进水进不来、该止水止不住”,导致积水与旱情交替的风险增加;同时,水量调节不够精准、现场巡检频繁,也抬高了管理成本。对应的测算显示,在粗放灌溉条件下用水损耗偏高,节水空间仍然较大。 原因:一上,黑龙江耕地规模大、渠系分布广,灌溉窗口期集中,传统人工调度难以实现跨区域协同和快速响应;另一方面,部分渠道设施建成较早,闸门设备耐久性、密封性和控制方式上相对落后,难以满足按需供水、精准配水的现代农业需求。叠加农业劳动力结构变化和成本上升,依赖人工巡检、逐点操作的模式可持续性更下降。 影响:闸门调度从“经验式”转向“数据化”,不仅是节水问题,也关系稳产增产和防灾减灾能力提升。灌溉不精准会放大极端天气影响:高温少雨时供水不及时容易减产,集中降雨时排水不畅又可能引发渍涝。同时,用水效率偏低会增加泵站能耗和渠道运行费用,影响农业绿色转型。对产粮大省而言,灌溉管理精细化已成为稳定粮食综合生产能力的重要支撑。 对策:针对上述难点,黑龙江在部分地区推进农渠智能闸门改造,将电动或液压驱动装置与水位、流量等传感设备集成,配套通信模块和管理平台,实现闸门开度自动调节与远程控制。核心做法是建立“水位—流量—需水”的联动机制:系统根据实时监测数据和作物需水规律自动完成配水与调度,减少人为误差和等待时间;管理人员可通过终端平台查看渠系运行状态、异常预警和用水统计,减少现场巡检频次,提高调度效率。部分试点还探索接入遥感等监测手段,为大范围农田统一调度提供参考。 从试点情况看,智能化改造的综合效益逐步显现:节水上,依托精准控量并减少“跑冒滴漏”,部分区域节水效果较明显;增产方面,水位更稳定、灌溉更均匀,有利于改善作物生长条件;降本方面,远程集中管控减少了人工往返和频繁巡检支出,管理效率提升。以2023年相关地区试点为例,部分地市推进渠道改造并扩大覆盖范围,渠系运行由“天天人工调”逐步转向“系统自动跑、人员重点管”,灌溉组织方式随之调整。 前景:面向“十四五”时期智慧农业建设要求,农渠智能闸门改造有望从单点应用走向成片推进、集群联动。下一步重点三上协同发力:一是完善标准与运维体系,结合黑龙江低温高湿环境对设备耐久性、抗冻性等要求,建立稳定的维护、检修和应急机制;二是推动数据贯通,打通灌溉、气象、农情、用电等信息,提高预测性调度能力,实现“提前算水、按需供水”;三是与农田水利工程补短板统筹实施,同步提升渠道防渗、量测设施和田间配套,形成从“渠到田”的节水增效链条。
黑龙江农渠智能闸门改造的实践显示,技术应用正改变灌溉管理方式,并带来节水增效、稳产增产和降本提效的多重收益;此探索为推进农业绿色高质量发展提供了可参考路径。随着智慧农业更落地,科技将在保障粮食安全、提升农业韧性上持续发挥关键作用。