一、背景

黄河流域农业在全国具有重要地位，流域及下游流域外引黄灌区耕地面积合计为3.04亿亩，约占全国的17%，农业用水量约占流域总用水量的2/3；粮食总产量约占全国的14%，河南、山东、内蒙古等省区为全国粮食生产核心区。2021年，水利部、国家发改委联合印发“十四五”重大农业节水供水工程实施方案，要求逐步建设数字灌区系统，实现灌区管理和用水调度智慧化。2024年中央1号文件要求强化农业科技支撑，扎实推进黄河流域深度节水控水。李国英部长在2024年全国水利工作会议上的讲话指出，要推动农田灌溉自动化、灌溉方式高效化、灌区管理智能化。

二、主要做法

一是开展灌区农业灌溉需水分析。利用遥感、深度学习等新技术，结合卫星遥感、无人机、地面监测等多源数据，融合灌区作物、土壤、气象等信息，开展灌区农业需水预测分析。二是构建灌区作物精确需水预测模型。建立灌区作物需水信息多尺度实时监测与天地空一体化感知系统。三是自主研发黄河流域灌区农业灌溉需水预测系统平台。系统集成了灌区种植结构解译、土壤墒情信息监测、实际灌溉面积动态提取、农业灌溉需水预测等模块，可获得不同尺度控制范围内灌溉需水量和引水需求。

三、亮点

一是需水预测可与水量调度时间同步服务。该技术可获得不同尺度范围内灌溉需水量和引水需求，时间步长为1天，预测灌区尺度未来10～15天引黄灌溉需水量，可与黄河流域非汛期的旬水量调度时间同步。二是形成一套可集成、可复制、可拓展的技术模式。原创搭建的黄河流域灌区农业需水预测系统，集成了灌区种植结构解译、土壤墒情信息监测、实际灌溉面积动态提取、农业灌溉需水预测等模块，可提供将所有结果一键报表式的便捷服务。并形成一套适用于黄河流域引黄灌区的可集成、可复制、可拓展的技术模式。

四、节水成效

一是成果对黄河水量调度工作提供有力技术支撑。黄河流域灌区农业灌溉需水预测系统可为灌区用水管理、引黄灌区的引黄水量确定、水量调度编制提供基础技术支持，部分成果已应用于黄河水量调度方案编制等工作。二是已在黄河流域重要大型灌区成功应用。灌区用水需求预测模型在人民胜利渠灌区、小开河灌区、位山灌区得到应用，涉及灌溉面积799万亩，占黄河流域全部灌区灌溉面积的6.1%。开展灌区旱情分布与发展监测、引黄灌溉需水量过程和空间分布预报等工作，为灌区的科学用水、科学调度提供技术支撑。三是模式可复制可拓展，应用前景广泛。该技术对提高黄河流域灌区水量调度的科学性、前瞻性，缓解农业水资源的供需矛盾，具有明显的经济效益和社会效益，对全国各类灌区需水预测具有重要推广借鉴意义。