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[水利]在亚洲最大泵站枢纽看“水往高处流”

作者:zbwdh 发布:2023-11-24 浏览:53


南水北调东线正式通水运行十周年

在亚洲最大泵站枢纽看“水往高处流”

超61.4亿立方米输入山东!

累计抽引江水400多亿立方米!

经过入口处“源头”石碑,4座电力抽水站就会映入人们的眼帘。这4座电力抽水站连着4座绿茵小岛,一线排开,在如画风景下动力澎湃。这里便是江都水利枢纽,我国规模最大的电力排灌工程、亚洲最大的泵站枢纽,也是南水北调东线的起点。

今年是南水北调东线正式通水运行十周年。科技日报记者近日随中国南水北调集团组织的采访活动,实地探访了绵延1467公里的南水北调东线一期工程。

“南水北调东线一期工程初步构筑了东部国家水网主骨架、大动脉。10年来,工程受水区内城市的生活和工业供水保证率已从不足80%提高到97%以上。提级北上的‘南水’,已成为我国东部保障供水安全、改善河湖生态、促进经济循环的‘生命源泉’。”中国南水北调集团东线有限公司副总工程师魏军国说。

梯级泵站送“南水”

“古有李冰都江堰,今有人民江都站”。江都水利枢纽是东线第一调水梯级,4座大型泵站、33台水泵,设计流量400立方米每秒,1小时抽水量可灌溉4万亩良田。

记者在江都水利枢纽展览馆数字沙盘前看到,长江水从扬州出发,经双线河道一路被“托举”北上,经过13级泵站,就像连续爬升13个台阶,连通洪泽湖、骆马湖、南四湖、东平湖,东线全线最高处东平湖水位与长江水位地势差近40米,让“水往高处流”成为现实。

让江水逆流北上,翻越40米高程,关键在于提升水位的泵站群。记者走进第四抽水站泵房时,7台泵机正在运行,发出阵阵轰鸣声。

南水北调东线江苏水源有限责任公司(以下简称“江苏水源”)调度运行部主任孙涛介绍说,南水北调东线工程中,新建和改造22座大型泵站,组成了13个梯级调水枢纽,堪称世界上最大的泵站群。

建设这一超大泵站群,难度可想而知。江苏水源原副总经理刘军以宝应站为例介绍,叶片调节机构是水泵调节运行工况,实施优化运行的关键部件。国内大多采用液压式,即用压力油驱动活塞上下移动,从而调节叶片角度。但这会带来渗油问题,容易污染湖水,而南水北调主要是供给生活用水,必须攻关。团队最终研发出适应调节力大、防漏油的环保型调节系统,实现新型调节结构国产化。

正是这样“因站而异”“因站而组”,仅南水北调东线江苏段便形成了11套方案,经过严密的泵站技术方案比选,设备投资节省9000万元以上,泵站效率普遍提升至70%以上。

数字孪生提效能

在南水北调东线江苏段集中控制中心,鼠标一按,只用5秒钟,远在200公里外的泵站机组纷纷转动,出水口水面泛起粼粼波光,2023年南水北调东线调水工作正式开启。

水利行业以往大多依赖人工经验调度。34座大型泵站、159台泵组、上千名工作人员,每天每小时每分钟如何调度、分配、管理,这挑战丝毫不亚于工程建设。而数字孪生泵站的建设,上演了一场智能化、数字化的水利变革。

江苏水源科技信息中心主任莫兆祥解释说,数字孪生,简单说就是在虚拟世界里创建一个一模一样的泵站系统。南水北调东线江苏段工程每天至少有2万个点的数据汇聚到中心,如何利用这些数据,挖掘智能化的应用场景是关键。

为此,团队在江苏段布置了约5200个传感器,200路具有AI分析功能的高清摄像机,并充分利用物联网和云计算,依托自建专有云,对采集的大数据进行分析,使整个江苏段工程的运行管理进入智能时代。

“数字孪生工程建成后,可对泵组健康状况实时评估,5台机组谁的‘身体好’、谁的‘身体差’,系统都会有科学的判断,而且还能对故障提前预报预警,为后期优化运行奠定了基础。”莫兆祥说。

在山东邓楼泵站,数字孪生系统也帮了大忙。9月,机组工作人员在做开机维护前,发现一台设备摆速过大,系统提示振动超标。经检修,原来是电涡流传感器有些松动,这种松动会在长时间运行中对机组寿命造成严重影响。

中国南水北调集团东线有限公司北京本部数字孪生智能调度大厅里,调度人员可实时查看沿线的工情、水情,通过业务系统在线收发日报、下达指令。

中国南水北调集团东线有限公司总调度中心副主任侯煜表示,数字孪生系统就像泵站的智慧大脑,通过它可以实现精准调水,将智慧水利建设推向新台阶。(记者 付丽丽)

【来源】黄河网


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