第九条 国家在黄河流域强化农业节水增效、工业节水减排和城镇节水降损措施，鼓励、推广使用先进节水技术，加快形成节水型生产、生活方式，有效实现水资源节约集约利用，推进节水型社会建设。

农业节水增效即通过发展高效节水灌溉，引导适水种植、量水生产，加快大中型灌区现代化改造和数字孪生灌区建设等方式，提高农业用水的效率和效益。实现农业节水增效，既是适应黄河流域水资源紧缺形势的必然选择，又是深化黄河流域节水行动的具体举措，更是推动黄河流域生态保护和高质量发展的时代要求。多年来，中国水科院一直开展黄河流域农业节水增效研究工作，代表性的工作主要有以下四个方面。

“十四五”期间，中国水科院承担了黄河流域6个大中型灌区续建配套与现代化建设规划的编制工作，控制灌溉面积近2000万亩，为黄河流域农业节水增效提供了重要科技支撑。一在供水连通保障方面，构建起了“水系相通、调蓄自如、多源互补，整体联动”灌溉供水体系；二在生态灌区建设方面，融合服务高效和生态健康理念，构建“旱能灌、涝能排、配水灵活、用水高效”的生态灌排工程体系；三在供需水感知和预测方面，构建智能传感与多源立体监测组网，分析现状蓄水状况和各行业供需趋势，实现多源多用户的供需配置，构建输配水网络和建筑物节点三维空间，开展不同输配水系统布局方案下水流运动模拟预测工作；四在水文化融合方面，将当地水文化以不同的表现形式融入到工程建设中，提升当地知名度和影响力。

图1 山西大禹渡灌区智慧水管理体系

图2 陕西泾惠渠灌区水文化融合工程

图3 内蒙河套灌区海子连通工程

图4 引黄高效节水灌溉技术系列标准

创建了黄河流域农田灌溉多源遥感数据融合与地面监测数据同化技术，提出了农田实时精量灌溉决策的管理系统，可以实现作物耗水、生长评估和精准灌溉决策。

图5 精量灌溉决策与管理系统组成

针对引黄灌区规模化节水条件下水盐运动规律变化和节水控盐减排多目标治理需求，创立了基于多重分形的土壤水盐空间变异性及其尺度效应定量表征方法，构建了综合植被指数和土壤盐分指数协同变化的遥感监测模型，开发了具有物理机制的灌区水盐分布式运动模型，实现了“点-田块-区域”多尺度水盐监测诊断和预测。

创立了基于节水、控盐和生态保护的生育期综合净灌溉定额、排水洗盐定额以及咸淡水混合灌溉模式，构建了分区分次排水冲洗方法。针对静态控盐指标与排水工程不协调问题，提出以盐渍兼治为目标的地下水位分期动态控制方法和明暗结合排水排盐工程结构、布局、技术参数和操作规定，形成集明暗组合排水排盐工程技术、组合排水设计技术、暗管管材滤料优选、暗管施工技术为一体的成套技术，并在内蒙、宁夏等灌区推广辐射面积90余万亩，粮食产量增加10%以上，土壤盐分平均减少10%以上。

图6 引黄灌区农田排水技术模式

图7 分布式土壤水盐运动模型组成

图8 河套灌区耕地盐渍化等级分布图

图9 盐渍兼治排水工程设计标准

图10 砂桩+暗管排水结构示意图

中国水科院运城引黄灌溉试验站成立于2018年，以引黄灌溉水-沙-生态互馈关系与科学调控为主要研究领域，聚焦黄河流域农业集约节约用水的“卡脖子”技术，开展联合攻关与创新应用。试验站坐落于运城市尊村灌区二级站，建有实验室、实验大厅、田间试验区等重要设施，布设了引黄灌区泵站水沙调控、渠道水沙调控、管道水沙调控、作物高效用水、用水量测控、水土生态环境等野外监测点，覆盖区域面积90万亩，是黄河中游重要灌溉试验基地，是流域水循环模拟与调控国家重点实验室和国家节水灌溉北京工程技术研究中心两个国家研究平台的野外试验基地。试验站致力于建设具有国际影响、国内引领的农业节水野外科学观测研究站，研究成果为黄河流域农业节水增效和国家粮食安全提供重要科技支撑。

图11 试验站主楼

图12 田间试验

图13 试验站大厅