國內首個全業(yè)態(tài)水務智慧，調控系統(tǒng)探索將“治水”變成“智水”
【上海水處理設備網shwebi.cn】大別山下，江淮之間，安徽六安城濱水而筑、因水而興。隨著近年來城市快速發(fā)展和人口激增，污水處理能力與城市規(guī)模無法匹配。
面對當?shù)匕傩盏?/span>“心頭病”，2019年起，六安市政府攜手開展城市水環(huán)境綜合治理。三峽集團所屬長江環(huán)保集團堅持系統(tǒng)觀念和科技創(chuàng)新引領，探索建立國內首個“廠網河、供排澇”全業(yè)態(tài)智慧調控系統(tǒng)——城市智慧“水管家”系統(tǒng)，對六安所有涉水設施進行集中監(jiān)控、遠程控制和一體化調度。經過近四年的努力，六安市水環(huán)境治理初見成效，水生態(tài)環(huán)境顯著好轉。
城市智慧“水管家”具體怎樣運作，實際效果如何？其背后有哪些創(chuàng)新理念和亮點科技？近日，記者參加“長江大保護調研行”采訪，實地探訪了六安“水管家”集控中心。
創(chuàng)新應用“水管家”方案
致力于把“每一滴水”都管起來
年逾七旬的六安市民老郭是一位釣魚“發(fā)燒友”，閑暇之余，喜歡和老伙計們相約到城區(qū)內的均河邊垂釣。但過去很長一段時間，老郭他們并不愿意來這里：“之前這兒的水發(fā)臭，魚也少，待久了熏得頭暈。”
六安水源來自大別山深處，水質好曾令當?shù)鼐用褚詾榘�。但近年來的水體黑臭問題，讓原來的自信變成了焦慮。六安本身具備供水、治污系統(tǒng)，但污水處理能力嚴重不足，生活污水集中收集率僅為44.8%。同時，大量生活污水直排，導致城區(qū)14條黑臭水體反復返黑返臭。
2019年夏，六安市政府聯(lián)合三峽集團所屬長江環(huán)保集團開啟涉水項目綜合治理。進入六安后，長江環(huán)保集團通過管網普查、數(shù)字測繪、排口溯源等方式，開展摸底調研，上海實驗室純水設備找到問題癥結。“水環(huán)境問題治理是非常復雜的系統(tǒng)工程，如果治標不治本，還依靠‘出問題-打補丁-再出問題-再打補丁’的傳統(tǒng)思維，就會像鐘擺一樣反反復復�！遍L江環(huán)保集團安徽區(qū)域公司執(zhí)行總經理黃榮敏介紹說。長江環(huán)保集團創(chuàng)新推出城市智慧“水管家”方案，探索從源頭上系統(tǒng)開展生態(tài)環(huán)境保護和修復。
黃榮敏解釋，“水管家”就是將從水源地到水廠的原水輸送、水廠到用水端的自來水供應、用水端到污水廠的污水收集處理，以及處理達標后的尾水排放、河湖生態(tài)治理、城市防洪排澇等，統(tǒng)一納入全過程全周期管控�！皬脑焦┧�，從污水到防洪排澇，看得見的看不見的、地上地下的、河里岸上的，‘每一滴水’都交由‘水管家’管起來，而且還要管好�！�
針對六安市內水系數(shù)量少、水環(huán)境容量有限的特點，采取“廠網河一體”系統(tǒng)治理方案，對河道、管網、水質凈化廠、水閘、泵站等一體化管理，通過流域統(tǒng)籌、區(qū)域協(xié)調、泥水并重等措施，實現(xiàn)城市整體水環(huán)境有效改善。
“我們在‘廠網河一體’的基礎上，還提出了城鄉(xiāng)統(tǒng)籌一體、供排澇一體、投建運一體，也就是在當?shù)厥形�、市政府的領導下，把涉水工作整個統(tǒng)籌起來，系統(tǒng)性解決各類矛盾問題�！秉S榮敏介紹說。
如今，六安市城區(qū)涉水資產均被納入統(tǒng)一管理。通過高標準建設、高水平運營、高效率管理，六安供排水提質增效明顯：安全供水能力、污水處理能力、污水集中收集率逐步提高，污水處理量、COD（化學需氧量）削減量逐步增長，城區(qū)14條黑臭水體全部完成治理銷號。
研發(fā)國內首個全業(yè)態(tài)水務智慧
調控系統(tǒng)探索將“治水”變成“智水”
“從這里，能看到六安城一滴水的‘前世今生’�！痹陂L江環(huán)保集團六安水管家公司集控中心，伴隨智慧調控系統(tǒng)大屏上不斷跳動的數(shù)據(jù)，公司運營中心負責人趙高利向記者介紹起一滴水的“旅程”——
大別山區(qū)下了雨，雨水匯流來到橫排頭樞紐，被分為淠河和淠河總干渠兩支。進入總干渠的水，首先會進入相關自來水廠，凈化處理后送到千家萬戶。城市污水和降雨通過雨污分流的管網，分別來到鳳凰橋等水質凈化廠和蔣家溝調蓄池進行處理。水質凈化廠處理后的達標出水，會經過濕地進行自然生態(tài)凈化，最后回到淠河……
六安涉水業(yè)態(tài)多樣，有供水、排水、污泥、河湖水體、水利樞紐、濕地公園、光伏發(fā)電等十幾種業(yè)態(tài)。長江環(huán)保集團在六安自主研發(fā)國內首個全業(yè)態(tài)水務智慧調控系統(tǒng)，以打造智慧水廠、建立數(shù)字化管網系統(tǒng)、建設集控中心、建立一體化調度系統(tǒng)為重點，對城市所有涉水設施全監(jiān)全控、上海純水設備聯(lián)調聯(lián)動，初步探索從傳統(tǒng)水務“獨立運營+單兵作戰(zhàn)”運營模式向“集中化管控+片區(qū)少人值守”新模式轉變。
“該系統(tǒng)的創(chuàng)新之處在于，實現(xiàn)了對所有涉水場站的集中監(jiān)視和遠程控制，以及在此基礎上的一體化調度，同時還具備數(shù)字巡檢功能和智慧運營管理功能�！敝蛋嗳藛T郭科趕說。目前，集控中心已完成智慧調控系統(tǒng)、生產管理系統(tǒng)、視頻巡視系統(tǒng)三大系統(tǒng)第一階段建設，實現(xiàn)對廠網河、供排澇21個子項實時生產數(shù)據(jù)全監(jiān)視，對城北水質凈化廠（二期）、鳳凰橋水質凈化廠（二期）、第一自來水廠、污水提升泵站（12座）、調蓄池（5座）的操作全遠控和視頻全覆蓋，初步探索形成“監(jiān)視—控制—預警—調度”的智慧化集中運營模式。
介紹技術亮點的同時，郭科趕還通過模擬操作向記者描述系統(tǒng)可供應用的場景：臨近節(jié)假日，大量人員返回六安城區(qū)過節(jié)，用水量增加，自來水廠供應不及，此時“水管家”下達調水指令，召集鄰近的自來水廠前來“增援”，緩解供水壓力；對應的，系統(tǒng)會根據(jù)供水量實時估算排水量，如果超過片區(qū)水質凈化廠收水量，“水管家”便會指揮污水通過貫通的網線去往另一座水質凈化廠，確保城市正�！按x”。到了降雨時節(jié)，“水管家”會迅速生成降水模型，根據(jù)地表水流向預測最易積水區(qū)域，提前做好預案，發(fā)布指令打開相應排澇泵，并“擰松”城內河道排水閥門，騰出庫容，減少水勢兇猛造成內澇。此外，這里也是一個24小時應急指揮中心，如果管網中某處監(jiān)測點水位異常，則初步判定該位置可能存在淤堵，會視情況決定是否需要安排搶修。
“水管家”的“智慧大腦”不斷發(fā)育健全，背后是三峽集團實施的智慧化管理和調度技術研究支撐，包括水系統(tǒng)監(jiān)測感知體系及裝備研究、城市水務模型與算法研究、城市水務智慧管控和調度技術研究、水質凈化廠智能運行機器人等。這些前沿技術得到應用后，一座城市便能通過供排一體、廠廠聯(lián)動、廠網聯(lián)動實現(xiàn)水的智慧調度，助力構建智慧城市。
聚焦地下管網短板弱項
建設高質量管網工程
沿著六安迎賓大道行車，只見道路平坦開闊，綠化帶樹木蔥郁，一路通暢便捷。卻少有人知道，在嶄新平整的路面下，雨污管網也已經煥然一新。
“我們前期調研發(fā)現(xiàn)，六安城區(qū)市政管網本底基礎條件弱，缺乏有效的運營維護，長期存在高水位、溢流等問題，廠站網無法聯(lián)動。”黃榮敏介紹，上述管網問題導致外水內滲、污水外溢，水質凈化廠進水濃度偏低，污水集中收集率低下。
針對城市排水管網短板嚴重這一問題，三峽集團以“建成長江經濟帶高質量的城市地下管網”為目標，切實發(fā)揮骨干主力作用，安排專項資金用于管網建設，聚焦重點城市打造一批管網攻堅示范工程，通過補齊管網短板，實現(xiàn)污水“全收集、全處理、全達標”，助力系統(tǒng)解決城市水環(huán)境污染問題。
在六安，“水管家”以城鎮(zhèn)生活污水治理為切入點，從市政道路到居民小區(qū)，污水治理不斷向源頭追溯，一節(jié)一節(jié)的雨污管網，正在構建覆蓋全城污水流通的“高速網絡”，努力實現(xiàn)污水100%收集。截至今年4月，城市管網排查基本完成，雨污管道檢測1694公里，建設雨污管網100余公里，完成111個小區(qū)雨污分流改造。
科技賦能仍在繼續(xù)。在六安的街頭小巷，一條渾身長滿“觸角”的銀色燈架定時“出沒”，以100米/天的速度向前“挪動”，上海純水設備給道路下方的排水管網做著“微創(chuàng)手術”。
對管網修復改造通常是做“外科手術”，即“開膛破肚”的開挖式修復。而在六安實施的管網“微創(chuàng)術”，學名叫非開挖修復，是三峽集團在長江大保護管道修復中采用的一項新技術。
據(jù)介紹，該技術是將浸漬了光敏性樹脂的軟管拖入待修復的管道內，再向軟管內注入壓縮空氣，使軟管緊貼管道內壁，最后放入紫外光燈架照射，使樹脂在管道內部固化，形成一段高強度內襯管。施工結束后，路面依舊能保持干凈整潔。它可以在不開挖或少開挖路面的情況下，利用原管位資源，采取相關修復技術使管道恢復正常功能，對地面、交通、環(huán)境以及周圍地下管線等影響較小，成本也更低。在人們看不見的地下管網中，污水通過密布全城的“高速流通網”化“濁”為“清”。
“六安與三峽的雙贏合作，是踐行綠色發(fā)展理念，共抓長江大保護的一次實踐探索，對國內其他城市治水也有借鑒意義�！遍L江環(huán)保集團黨委書記、董事長，長江經濟帶生態(tài)環(huán)境國家工程研究中心主任王殿常表示，目前該集團已與23個沿江市區(qū)縣簽訂“水管家”合作協(xié)議，注冊成立六安、岳陽、宜昌、仙桃、九江、蕪湖等6個“水管家”公司，繼續(xù)推進“水管家”方案的探索實踐。
“三峽人將進一步當好城市智慧‘水管家’，在共同做好現(xiàn)有水環(huán)境治理基礎上，探索更豐富的綠色發(fā)展道路，為助力長江經濟帶高質量發(fā)展貢獻力量�！闭雇熬�，王殿常飽含期待。
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