智慧南水北调建设初探

王军

南水北调江苏水源公司宿迁分公司 江苏省宿迁市 223800

摘 要：南水北调工程作为我国的一项战略性重点工程，有效缓解我国北方部分地区的用水紧缺问题，保障地区正常生产、生活用水。本文将南水北调东线一期江苏段工程建设与后期信息化运营管理作为主要探讨内容，对工程建设概况以及后期智慧管理体系的建设进行分析，以期为进一步工程运行决策提供有效参考。

关键词：南水北调工程；项目运行；智慧；信息化；管理建设

南水北调工程的建设发挥了显著的社会效益、生态效益和经济效益，在社会发展、经济发展以及生态环境保护方面均做出了积极贡献。其中东线工程的建设与运行给津、鲁、皖、苏等省份的境内净增供水量高达将近150亿立方米，这些增加的用水分别作用在农业、社会生活、工业以及航运等方面，造福全社会。

1 江苏南水北调工程概况

1.1 南水北调江苏段工程概况

江苏境内的南水北调工程建设主要是通过依托的江水北调工程的建设条件来进行改扩建，扩大工程规模。江水北调工程全线长达404km，将江都泵站，也就是江都水利枢纽工程作为工程整体建设的龙头，将长江水作为工程的全线供给水源，通过京杭大运河向北部的连云港和徐州地区输送水源，途经淮安、宿迁等城市，调水终点为苏鲁边境处的微山湖。江苏段工程全程分9个梯级泵站，新建了宝应站、淮安四站等11座泵站；改扩建泵站3座，改造江都三站、四站等4座泵站，形成了江苏省的双线输水格局。江水北调工程是我国建设时间最早的大型引水工程，年平均供水量超过40亿立方米，并且干旱年份超过70亿立方米，此外，总的覆盖范围达到7个城市，涉及的地区面积达6.3万km²，其中农业耕地面积达到4000万亩之多，近4000万人口因工程建设获利，为江苏省尤其是苏北地区经济与社会生活发展中提供极大的便利。

1.2 江苏南水北调一期工程建设内容

江苏省南水北调一期工程（见图1）包括调水工程与治污工程。

首先，调水工程主要内容是针对运河一线调水工程的扩建与改造工作。调水项目新建三阳河、金宝航道、徐洪河为主的一线调水工程和14座泵站，同时对江水北调工程4座泵站实施了加固改造建设。除此之外，对下河水资源进行了调整，实施了湖泊（洪泽湖、南四湖等）的高程影响治理项目，整个调水工程建设总投资金额共计131.7亿元。

其次，南水北调的东线一期的污染治理项目也同时展开，共分两个批次实施治理。第一批项目参照了《南水北调东线污染治理规划和》、《南水北调东线江苏14段治理单元污染治理规划》等规划文件，对文件中明确提出的102个污染治理项目进行治理研究，投资金额共计70.2亿元。此批项目主要涉及：①65个工业点源治理工程；②26个城镇污水处理工程；③6个综合治理工程；④5个污水分流工程。第二批项目则是省政府负责领导的新增治污项目203项，在基本完成第一批项目的前提下实施，以保证主线的输送水质质量符合相关标准。这一批项目总投资63亿元，主要涉及新沂、奉贤、邳州张楼以及高邮北城子河等地区在内的3个水质断面的158个综合整治工程、各类污水处理厂管网的相关配套工程以及14个沿线断面水质自动监测站等内容。

图1 南水北调东线一期江苏段工程建设示意图

2 南水北调东线一期江苏段工程智慧建设分析

南水北调东线一期江苏段工程现采用江苏水源公司、分公司、现地管理站的三级管理模式，日常调度需求是在实测数据的基础上，通过水情研判，制定面临时段的调度指令，并实现指令信息在各级调度机构间的传输，保证工程安全平稳运行。日常运行与管理智慧建设工作需结合各级调度机构的基本职能，以自动化、智能化手段减轻人工业务压力，实现工程智慧管理，也是南水北调工程后期的一项重点研究内容。

2.1 建设南水北调工程智能化管理体系

信息化管理的建设要求有关工程建设与管理部门加强对物联网、大数据、云计算、智能监测技术以及人工智能等信息技术的研究深度和利用力度，建立调度中心、分公司、管理所三级集中、分解、协调的流域闸泵站群联合控制体系，充分对南水北调东线的相关领域和组织的各类信息资源进行整合与分析，深入挖掘应用，加强工程调度、项目管理和综合服务等科学决策的有效性，促进南水北调工程与新型信息技术的大范围融合，进一步加强南水北调东线工程运行的安全性和有效性，提高科学决策水平。通过对大数据信息库的利用，全面建成一个信息化的网络数据处理中心，结合监控系统、网络业务模式体系以及智能化的服务系统，实现集智能仿真、故障诊断、数据预测、水资源调度、风险控制和用户服务于一体的全方位监测管理体系（见图2），形成全过程的决策支持机制，积极推动南水北调工程与其他行业的全方位协调，加快各类信息的流通速度，提升有效信息的传递效率，实现闸泵站群的实时联动智能控制。

图2 南水北调工程智能监测管理体系示意图

2.2 加强南水北调工程智能信息监测控制

南水北调工程再建设初期，由于受到技术、资金等影响因素的限制，主要监测形式大多都是点状监测模式。但是随着工程运行，运行参数和大量串行信息增加，同时也要对泵站工程、设施的工作状态以及河道、湖泊水位情况进行诊断和预警，点状监测模式已满足不了运行需求。因此，有必要在现有的系统监测体系建设基础上，转换监测模式，把点状监测转变为线性或面状监测形式，利用智能化监控技术获取更多实时性的数据资源，加强安全诊断和预警分析的准确性。另外，除水质参数以外的其余运行数据基本是由固定的监测设备来收集，但固定的检测设备在应对洪水、水源污染等问题是无法有效提供实时的水位、流量以及水质等参数的监测信息。为此，需要调整各泵站、水库监测点的监测频率，拓宽智能化的移动监测平台的应用范围，实施三级联动监测管理工作，为应急处置提供更加准确的数据，提升管理决策工作水平。

3 总结

由此可见，南水北调工程对于现代社会的水资源调度与使用具有重要意义。而现代化信息技术的不断完善也预示着引水工程的各项管理工作趋于智慧化建设发展，基于此，信息化的智能管理体系建设工作具有非常高的研究价值，需要有关建设与管理部门加强对工程运行与管理工作的联动智能控制实施有效应用，推动工程实现可持续发展。

参考文献：

[1]钱钧,邵正荣.现代化大型泵站与南水北调东线工程的设计与研究[J].排灌机械,2003(02):1-6+21.

[2]孙建平,刘彬.南水北调工程建设与运行管理信息化初探[J].南水北调与水利科技,2005(06):19-21.

[3]钟慧荣,李志竑.智慧南水北调建设思路探讨[J].水利信息化,2018(04):15-19.

[4]陈华,王亚键,马绍忠,杨斌.引水工程运行管理决策支持系统设计与实现[J].南水北调与水利科技,2012,10(03):137-141.

[5]周洲,沈醉云,车田超,谭宇翔.江苏南水北调工程调度运行管理基础数据库设计[J].江苏水利,2018(10):10-16.

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