超61.4亿立方米输入山东！南水北调东线一期工程十周年成效显著

超61.4亿立方米输入山东！

累计抽引江水400多亿立方米！

穿过入口处的“源头”石碑，便会看到4座电力抽水站，它们依次排列，气势磅礴。这4座抽水站与4座绿意盎然的岛屿相连，形成了一幅美丽的画卷。这里便是江都水利枢纽，它是我国最大的电力排灌工程，亚洲最大的泵站枢纽，同时也是南水北调东线的起始点。

今年标志着南水北调东线工程自通水运行以来迈入第十个年头。近期，科技日报的记者跟随中国南水北调集团举办的采访团，对全长1467公里的南水北调东线一期工程进行了实地考察。

东线一期工程在南水北调中初步搭建了我国东部国家水网的核心框架和主要通道。自工程实施以来，受益区域内的城市生活及工业用水保障率已显著提升，从原先不到80%增长至超过97%。向上输送的南方水源，已经转变成为我国东部地区确保供水安全、优化河湖生态环境、推动经济持续发展的“生命之源”。副总工程师魏军国如此评价。

梯级泵站送“南水”

古有李冰建造的都江堰，今有人民江都站。江都水利枢纽作为东线首级调水梯级，拥有4座巨型泵站和33台水泵，其设计流量达到每秒400立方米，一小时内可抽取的水量足以灌溉多达4万亩的优质农田。

记者站在江都水利枢纽展览馆的数字沙盘前目睹了这一壮丽景象，长江之水自扬州起始，沿着双线河道缓缓北上，仿佛被一股无形之力“托举”，途经13级泵站，犹如攀登13级阶梯，将洪泽湖、骆马湖、南四湖、东平湖串联起来。其中，东线最高点东平湖的水位与长江水位之间的高差高达近40米，使得“水往高处流”的景象得以成真。

要使江水逆流而上，跨越40米的高程障碍，核心是依靠一组提升水位的泵站。记者踏入第四抽水站的泵房，只见7台泵机正在全力运转，轰鸣声此起彼伏。

孙涛，江苏水源调度运行部主任，他指出，在南水北调东线工程中，共新建及升级了22座巨型泵站，这些泵站构成了13个不同级别的调水枢纽，被誉为全球规模最大的泵站集合。

建设如此庞大的泵站群，其难度之大不言而喻。江苏水源的前副总经理刘军以宝应站为例进行说明，指出叶片调节机构是水泵实现工况调节、确保优化运行的核心部件。在我国，大部分泵站都采用了液压式调节方式，即通过压力油推动活塞上下运动来调整叶片的角度。然而，这种方式容易引发渗油问题，进而污染湖水。鉴于南水北调工程主要是为生活用水提供水源，这一问题亟待解决。该团队最终成功研发了一种具有强大调节能力和防漏油特性的环保调节系统，并成功实现了新型调节结构的国产化。

正是基于“因地制宜”“因站而设”的原则，仅南水北调东线江苏段就制定了11种不同的方案。经过对泵站技术方案的严格筛选，设备投资成功节省了超过9000万元，同时，泵站的运行效率也普遍提高了，达到了70%以上。

数字孪生提效能

江苏南水北调东线集中控制中心内，轻点鼠标，仅需5秒钟，位于200公里之外的泵站机组便依次启动，出水口处水波荡漾，波光粼粼，标志着2023年南水北调东线调水工程正式拉开序幕。

水利领域过去普遍依赖人工依据经验进行调度。涉及34座大型泵站、159台泵组以及上千名工作人员，他们每日每时每分钟都要进行调度、分配和管理，这一任务所面临的挑战并不逊色于工程建设本身。然而，随着数字孪生泵站的构建，水利行业正经历一场智能化与数字化的深刻变革。

江苏水源科技信息中心的负责人莫兆祥进行了解释，他指出，所谓的数字孪生，就是指在虚拟环境中构建一个与实际泵站系统完全相同的复制品。在南水北调东线江苏段的工程中，每天至少有2万个数据点汇集至中心，如何有效运用这些数据，探索智能化应用的新场景，成为了至关重要的任务。

为此，江苏段沿线部署了约5200个传感器，安装了200路配备AI分析功能的高清摄像机，同时充分利用物联网和云计算技术，依托自主建立的专有云平台，对收集到的海量数据进行深入分析，从而使得江苏段工程的管理运营迈入了智能化时代。

数字孪生工程一旦完工，便能够对泵组的状态进行实时监测，明确哪台机组的状况良好，哪台存在不足，系统将作出基于科学的判定。此外，它还能对潜在的故障进行提前的预报和预警，从而为后续的运行优化工作打下了坚实的基础。莫兆祥如是说道。

在位于山东的邓楼泵站，数字孪生技术同样发挥了重要作用。9月份，机组操作人员在启动前进行维护时，察觉到一台设备转速异常偏高，系统随即发出振动超标的警报。经过检查，发现是电涡流传感器存在松动现象。这种松动若在长时间运行中持续存在，将对机组的使用寿命产生极大的负面影响。

在北京本部的数字孪生智能调度中心，工作人员能够实时监测线路上的工程状况和水位信息，并且能够通过业务系统在线接收和发送日报，以及下达相关指令。

总调度中心的副主任侯煜阐述，数字孪生系统犹如泵站的智能核心，借助这一系统，我们能够精确调节水资源，从而将智慧水利的发展推向一个新的高度。