南水北调工程背后,如何助力国家水网建设铸就安全运行
清波北上三千里,科技护航润京华。南水北调这一跨越半个多世纪梦想的超级工程,不仅重新绘制了中国水资源配置的版图,更见证了中国水利科技的创新飞跃。
南水北调工程全面通水近十一年以来,截至目前,南水北调东中线工程累计向北方调水超838亿立方米,惠及沿线48座大中型城市1.95亿人,为北方地区超19万亿元GDP增长提供了有力支撑,推动受水区产业布局和经济结构优化升级,助力华北地区地下水超采综合治理,已经成为推进中国式现代化不可或缺的生命线。在南水北调这一世纪工程背后,北京中水科工程集团有限公司(以下简称“中水科公司”)作为工程的重要技术支撑单位,用科技创新和专业服务守护着供水生命线,为这一“国之重器”的安全运行提供了坚实保障。
中水科公司作为中国水利水电科学研究院全资企业,专注于水利工程技术服务,参与南水北调工程多项关键技术攻关和服务保障工作,围绕南水北调工程安全、质量和长效运行,构建了贯穿项目全周期的多层次专业技术服务体系。
“我们曾参与了南水北调中线工程多个关键标段的技术服务,包括北京段、天津段、河北段等重要节点。”中水科公司总工程师符平介绍。在工程设计阶段,技术团队完成了20余个重要节点的方案论证;在施工阶段,派出50余名质检工程师驻场服务,累计完成1000余次质量检测;在运行阶段,建立了7×24小时应急响应机制,确保工程安全稳定运行。
“安全监测就像是工程的‘耳目’,通过给工程‘体检’来确认工程的健康安全。”中水科公司工程运行安全信息部主任朱赵辉说。
“南水北调工程是国之重器,我们不仅在技术上提供最专业的支撑,工程面貌上也决不含糊。”朱赵辉带领他的团队,不仅在专业技术上精益求精,还全力做好工程现场标准化建设。要求现场电线布设一丝不苟,必须整齐美观。
任务完成后,朱赵辉在他的微信朋友圈“晒”了一张南水北调自动化集成设备电缆布设的现场照片。南水北调在他心目中已经作为一个标准化施工的范例,至今回忆起来,仍是他的骄傲。
同时,该公司还承担了南水北调中线配套工程武清供水工程管线安全监测工程,完成了监测设施及自动化安装、调试工作,以及南水北调配套工程多个阀井、泵站的监测维护工作。通过建立完善的监测网络,实现了对关键设施的实时监控,为工程安全运行装上了“火眼金睛”。
目前,中水科公司还参与到滇中引水工程、辽宁省重点供水工程一二期、引绰济辽工程、引江济淮工程、引大济湟工程、新疆维吾尔自治区内的多项大型调水工程安全监测施工和自动化集成建设中,不但为长距离调水工程积累了宝贵经验,创新成果也进行了实际运用,产生了良好反响。
中水科公司在安全监测自动化系统集成、水库渗漏检测、复杂地层防渗堵漏、海上风电建设和运行等方面的技术研究处于优势地位。近年来,承担了多项大型调水工程安全监测,包括南水北调中线工程、滇中引水工程等国家重点水利工程项目。
“通过数字孪生技术,我们创建了工程的‘数字分身’,可以实时监测工程运行状态。”中水科公司工程运行安全信息部主任朱赵辉介绍说。该系统具备场景三维可视化与漫游、二维导航图与三维场景的实时联动等功能,实现了基于水量调度模型的调水方案分层显示、基于水动力学模型的三维动态模拟等先进功能,提前预警工程潜在风险,助力实现工程安全实现“四预”。
随着国家水网建设规划的推进,中水科公司正在积极布局新技术研发,计划未来三年重点围绕数字孪生水利工程、国家水网工程、水电开发等水利重点任务,着力推进公司作为中国水科院成果转化平台的建设。
目前,中水科公司正在研发的“水下机器人”项目,不仅可以探测水下工程的风险和问题,还可以实现不影响正常通水情况下的工程修复,有效提高水下作业效率和质量。
该公司还曾参与过宜万高铁的建设,在处理隧洞、复杂地质条件下施工方面经验丰富,可为南水北调后续工程提供技术支持。
面对水利水电工程建设的新阶段,中水科公司正全力布局以数字孪生为核心的智能化建造体系。依托在智能监测、精准温控、灌浆控制与全过程质量监控等领域的技术积累,建设智能监测预警平台,实现工程安全风险的智能识别和预警;开发新型工程材料,提高工程耐久性和可靠性;完善远程运维系统,提升工程运维效率和质量。这些创新举措将进一步保障长距离调水工程的安全运行水平。
中水科公司为南水北调工程的安全运行技术服务提供了重要保障,其创新成果不仅解决了工程实际问题,也为我国长距离调水工程积累了宝贵经验。随着国家水网建设的推进,中水科公司将继续发挥科技创新优势,为国家水安全保障作出新的更大贡献。
宋滢
来源:南水北调集团

