2024年，我国粮食总产首次突破1.4万亿斤，这一丰收成绩的背后，离不开水利设施的坚实保障。

数字孪生为灌区调配水资源装上“智慧大脑”
近年来，各地灌区纷纷加速数字孪生技术的应用，通过智能化手段优化水资源的调配效率，最大化发挥每一滴水的价值。在山东位山灌区，春灌蓄水工作已提前启动，为数百万亩农田储备充足的用水资源。

作为山东省最大的灌区，位山灌区利用数字孪生系统对干渠输配水过程进行动态模拟，实时分析水位、流量等关键数据，确保灌溉方案更加科学高效。灌区管理人员表示，通过将渠道水利用系数、糙率等物理要素纳入数字孪生平台，可在灌溉前进行多种方案的预演，大幅提高配水的精准度。

过去，灌区配水主要依赖经验判断，常因调配不均导致用水浪费。如今，通过需水预测和水动力仿真等模型的应用，位山灌区已经实现了从经验决策到智能决策的转变。系统末端还配备了农田节水灌溉控制器，农户只需简单操作即可实现精准灌溉，有效提升水资源利用效率。

数字孪生技术的应用使位山灌区每亩年均节水约30立方米，灌溉面积增加10万亩，同时亩产较传统灌区提升20%，经济效益和社会效益显著。

现代化灌区改造初见成效
“十四五”期间，我国计划投入2000亿元资金，对2500余处大中型灌区进行现代化建设，其中49个灌区率先探索数字孪生技术应用。截至目前，这些灌区在提高水资源利用效率方面已初见成效。例如，在江苏新禹河灌区，数字孪生平台通过整合气象、墒情等数据，为农田制定科学灌溉方案，大幅降低用水成本。

数字孪生技术拓展至水域流域管理
数字孪生技术不仅限于灌区，还逐步延伸至河流流域管理。在湖北宜昌，黄柏河流域利用数字孪生系统实现了从雨水监测到水资源调度的全流程管理。通过1:1构建虚拟流域模型，调度中心可以实时掌握降雨、来水等动态数据，并智能生成调水方案，确保上下游水资源分配合理。

目前，我国正在加速推进长江流域全覆盖的水监控系统，同时在浙江、山东等省份率先建立数字孪生水网。到2024年底，全国已有49处数字孪生灌区投入使用，进一步提升了农业用水效率，为粮食增产提供了有力支撑。