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“数智”守护对港供水生命线

发表时间:2024-07-02

东深供水工程金湖泵站内立有《生命之源》雕塑 本报记者 陈思杰

  □本报记者 陈思杰 通讯员 马田园 谢宗林

  6月29日,香港维多利亚公园内,庆祝香港回归祖国27周年活动正在举行,喜庆祥和的氛围见证着如今香港的繁荣稳定。

  2024年是中国共产党成立103周年,也是香港回归祖国27周年。香港不断融入国家发展大局,离不开一湾东江水的坚实守护。

  60年前,在诸多施工难题的考验下,东深供水工程开工。仅1年工期,建设者就串联起了对港供水生命线。60年后的今天,东深供水工程实现了安全优质不间断对港供水,满足了香港约80%的淡水需求,水质稳定在Ⅱ类及以上标准。截至2024年5月底,东深供水工程向香港、深圳以及工程沿线提供原水总量657亿立方米,其中对港供水达295亿立方米。

  在东深供水工程这条流动的生命线上,有哪些科技力量守护着供水安全?记者溯流而上、沿江而寻,感受到新时代工程建设者群体敢于创新、接续奋斗的精神传承。

  一脉相承的红色基因

  东江发源于江西省赣州市寻乌县,向西南进入广东,是离香港最近、水量最充沛的自然河流。然而,引东江水入港并非易事。

  按照工程设计方案,沿途要翻越6座高山,最大的难点在于将水位逐级提高,实现“北水南调”。开山劈岭、修堤筑坝。1965年,建设者“要高山低头、令河水倒流”的口号响彻云霄,1年建成了6座拦河坝、8级抽水泵站、17座大型闸门,将东江水从海拔2米提升至46米。

  东深供水工程是供应原水的跨流域大型引水工程,原水水质是关键。20世纪90年代,随着区域经济迅速发展,为保障供水安全,东深供水工程先后历经3次扩建和1次改造。

  改造后的东深供水工程,西起太园泵站东江取水口,东至深圳水库出水口,再到对港交水点,全程封闭式管道供水,实现了东江水“清污分流”。

  20年前,东深供水工程已整体实现对港供水的自动化控制。进入新发展阶段,工程供水能力提升至建设初期的30多倍,惠及2 400多万人口,全线68公里长的调水工程在粤港澳大湾区发展中承担了更加艰巨的调水任务,推动工程从信息化、自动化向数字化、智能化的发展跃升。

  作为东深供水工程的运行管理单位,粤海水务接过艰苦奋斗的接力棒,坚持标准化、精细化、数字化、智能化的运营与管理,全力守护这条“生命线”。

  数字孪生的智慧运管

  坐落在深圳水库旁的东深供水工程调度中心全年无休,工作人员全天值守。

  在调度中心的大屏幕上,工程全线设备设施可实现高准确率、高稳定性的远程集中监视、控制与调度,实时反馈工程全线的设施设备运行状况。

  这里,是东深供水工程“智慧水务”运管系统的核心所在。海量数据的智能化采集,成为构建工程数字孪生体系的基础。

  在东深供水工程的最后一站——深圳水库,粤海水务建立了“人工检测+自动监测”双层机制,开展无人机及视频识别、水面漂浮物图像识别、采样监测和除藻无人船等水质保护新技术、新方法的研究与应用,全方位保证水质安全。

  溯流而上,在东江取水口,监测设备定时收集东江水溶解氧、酸碱度等水质监测数据,所有监测数据与远程监控等情况将一并传回调度中心。

  作为东深供水工程的重要调节水库——雁田水库,现代化设备现已全面替代人工巡查与水样监测。工作人员一边操作无人机一边介绍,依托水源地安全保障及预警监测技术,站上仅靠10余人,便可承担数平方公里库区的全部巡检任务。

  在沿线,这样的设备有10套,东深供水全工程体系已实现无人机巡检全覆盖;监控、水质等数据点有10万余个,自动化监控系统可对每个点位进行“毫秒级”扫描监视与数据收集。

  如此庞大的数据量,怎样服务于数字孪生建设?据工程调度中心工作人员介绍,根据工程调水特点,依托数据支撑,粤海水务和长江科学院联合开发,研究出适用于东深供水的模型底板。输入调水需求后,AI(人工智能)会自动生成供水优化调度方案,在确保供水安全的前提下,兼顾科学控减供水能耗。

  数字孪生东深供水工程将重点在丰富数据容量、强化算力算法、技术运维支撑等方面发力,实现防洪、供水、水质、工程安全等重点业务的“四预”(预报、预警、预演、预案)应用,从而全面提升东深供水工程智慧化水平,为科学调水再加一把“安全锁”。

  “东深方案”的迭代升级

  2024年是《粤港澳大湾区发展规划纲要》发布五周年。5年来,大湾区科创产业加速发展,软硬联通不断拓展,协同融合纵深发展,有力推动港澳融入国家发展大局。

  6月1日,作为“五纵五横”广东水网主骨架中的重要“一横”,珠江三角洲水资源配置工程正式向沿线受水地区供应西江水。作为列入《粤港澳大湾区发展规划纲要》的水利基础设施项目,珠三角水资源配置工程可为香港、广州、佛山等地提供应急备用水源,进一步保障粤港澳大湾区供水安全。

  珠三角水资源配置工程建设者秉持“把方便留给他人、把资源留给后代、把困难留给自己”的建设理念,采用深埋盾构管道方式,在纵深40~60米的地下空间建造输水管道,最大程度保护粤港澳大湾区生态环境。

  东深供水工程的运行管理和技术应用,为粤港澳大湾区其他水利工程建设提供了参考借鉴。

  处于广州与东莞中间位置的南沙黄阁水厂,外表看似平平无奇,实则内藏乾坤。这座“智慧水厂”的运行管理全部采用人工智能、数字孪生等技术,从软件系统的体系架构到应用场景,蕴含了诸多源自东深供水工程的“智慧水务”高新技术与管理模式。

  坚持结合实际、以点带面,粤海水务根据不同业务特点,在多个核心业务领域打造了“智慧水务”的标杆示范点,包括东深供水工程、珠三角水资源配置工程等“智慧原水”工程,广州南沙黄阁水厂、邳州城乡供水等“智慧水厂”示范点。

  2023年年底,东深供水工程被认定为水利部首批标准化管理调水工程,为调水工程标准化管理创建起到示范引领作用。

  思源之途接近尾声,记者在与“东深人”的交谈中得知,在香港举办的东深供水主题宣传活动上,一位八旬老人在展板前驻足许久,不时向身边的孩子诉说着曾经的缺水往事以及现在的美好生活,眼里满是感恩。

  东深供水工程是保障粤港澳大湾区供水安全的重要民生水利工程。粤海水务相关负责人表示,通过科技赋能、技术引领,工程将为大湾区高质量发展继续贡献力量。

  水自东江来,浓浓粤港情。这汩汩清水、念念深情,如今已绵延一甲子,还将源远流长、愈深愈浓。

  来源:中国水利报 2024年7月2日

作者:陈思杰 马田园 谢宗林
责任编辑:王瑜