探訪國內首個全業態水務智慧調控系統
【谷騰環保網訊】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展和人口激增，污水處理能力與城市規模無法匹配。
面對當地百姓的“心頭病”，2019年起，六安市政府攜手開展城市水環境綜合治理。三峽集團所屬長江環保集團堅持系統觀念和科技創新引領，探索建立國內首個“廠網河、供排澇”全業態智慧調控系統——城市智慧“水管家”系統，對六安所有涉水設施進行集中監控、遠程控制和一體化調度。經過近四年的努力，六安市水環境治理初見成效，水生態環境顯著好轉。
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“發燒友”，閑暇之余，喜歡和老伙計們相約到城區內的均河邊垂釣。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，水質好曾令當地居民引以為傲。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，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14條黑臭水體反復返黑返臭。
2019年夏，六安市政府聯合三峽集團所屬長江環保集團開啟涉水項目綜合治理。進入六安后，長江環保集團通過管網普查、數字測繪、排口溯源等方式，開展摸底調研，找到問題癥結。
“水環境問題治理是非常復雜的系統工程，如果治標不治本，還依靠‘出問題-打補丁-再出問題-再打補丁’的傳統思維，就會像鐘擺一樣反反復復。”長江環保集團安徽區域公司執行總經理黃榮敏介紹說。長江環保集團創新推出城市智慧“水管家”方案，探索從源頭上系統開展生態環境保護和修復。
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、河湖生態治理、城市防洪排澇等，統一納入全過程全周期管控。“從原水到供水，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量少、水環境容量有限的特點，采取“廠網河一體”系統治理方案，對河道、管網、水質凈化廠、水閘、泵站等一體化管理，通過流域統籌、區域協調、泥水并重等措施，實現城市整體水環境有效改善。
“我們在‘廠網河一體’的基礎上，還提出了城鄉統籌一體、供排澇一體、投建運一體，也就是在當地市委、市政府的領導下，把涉水工作整個統籌起來，系統性解決各類矛盾問題。”黃榮敏介紹說。
如今，六安市城區涉水資產均被納入統一管理。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14條黑臭水體全部完成治理銷號。
研發國內首個全業態水務智慧
調控系統探索將“治水”變成“智水”
“從這里，能看到六安城一滴水的‘前世今生’。”在長江環保集團六安水管家公司集控中心，伴隨智慧調控系統大屏上不斷跳動的數據，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凈化，最后回到淠河……
六安涉水業態多樣，有供水、排水、污泥、河湖水體、水利樞紐、濕地公園、光伏發電等十幾種業態。長江環保集團在六安自主研發國內首個全業態水務智慧調控系統，以打造智慧水廠、建立數字化管網系統、建設集控中心、建立一體化調度系統為重點，對城市所有涉水設施全監全控、聯調聯動，初步探索從傳統水務“獨立運營+單兵作戰”運營模式向“集中化管控+片區少人值守”新模式轉變。
“該系統的創新之處在于，實現了對所有涉水場站的集中監視和遠程控制，以及在此基礎上的一體化調度，同時還具備數字巡檢功能和智慧運營管理功能。”值班人員郭科趕說。目前，集控中心已完成智慧調控系統、生產管理系統、視頻巡視系統三大系統第一階段建設，實現對廠網河、供排澇21個子項實時生產數據全監視，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可供應用的場景：臨近節假日，大量人員返回六安城區過節，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，系統會根據供水量實時估算排水量，如果超過片區水質凈化廠收水量，“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，確保城市正常“代謝”。到了降雨時節，“水管家”會迅速生成降水模型，根據地表水流向預測最易積水區域，提前做好預案，發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，包括水系統監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、廠廠聯動、廠網聯動實現水的智慧調度，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。
“我們前期調研發現，六安城區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，實現污水“全收集、全處理、全達標”，助力系統解決城市水環境污染問題。
在六安，“水管家”以城鎮生活污水治理為切入點，從市政道路到居民小區，污水治理不斷向源頭追溯，一節一節的雨污管網，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個小區雨污分流改造。
科技賦能仍在繼續。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”，給道路下方的排水管網做著“微創手術”。
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。”長江環保集團黨委書記、董事長，長江經濟帶生態環境國家工程研究中心主任王殿常表示，目前該集團已與23個沿江市區縣簽訂“水管家”合作協議，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’，在共同做好現有水環境治理基礎上，探索更豐富的綠色發展道路，為助力長江經濟帶高質量發展貢獻力量。”展望前景，王殿常飽含期待。
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