■ 王靖淇
城市供水事關(guān)國計民生,它的安全性不僅影響著人們的日常生活,也關(guān)系著民生國計,由于城市化進(jìn)程的加快,以及水資源的短缺和污染,城市供水與用水的矛盾日益突出。據(jù)統(tǒng)計,全國669個城市中有400個供水不足,110個嚴(yán)重缺水。在32個百萬人口以上的特大城市中,有30個長期受缺水困擾;在46個重點城市中,45.6%水質(zhì)較差,14個沿海開放城市中有9個嚴(yán)重缺水。全國城市每年缺水60億立方米,每年因缺水造成經(jīng)濟(jì)損失約2000億元。因此,保證供水安全是國家和相關(guān)企業(yè)應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任。
粵海水務(wù)不僅憑借自主研發(fā)的先進(jìn)技術(shù)不斷降低管網(wǎng)漏損率,而且在“智慧水務(wù)”的帶動下優(yōu)化了管控模式,全過程立體化管控模式使供水安全得到了大幅度提升。
粵海水務(wù)技術(shù)思路
全過程信息系統(tǒng)管控:在信息建設(shè)方面,隨著互聯(lián)網(wǎng)+及大數(shù)據(jù)的跨越式發(fā)展,以及管控模式的不斷優(yōu)化,在“智慧水務(wù)”的帶動下,粵海水務(wù)運營的東深供水工程已先后建立了衛(wèi)星云圖系統(tǒng)、大壩安全監(jiān)控系統(tǒng)、計算機監(jiān)控系統(tǒng)等10余套工程自動化系統(tǒng),完善了財務(wù)軟件系統(tǒng)、辦公管理系統(tǒng)、客戶服務(wù)系統(tǒng)等15個管理系統(tǒng),全面覆蓋原水輸送、水廠凈水、管網(wǎng)輸配水的生產(chǎn)和管理各個環(huán)節(jié),為安全科學(xué)高效地制水供水提供了有力保障,實現(xiàn)了全過程的水質(zhì)水量管控。此外,粵海水務(wù)還引進(jìn)了世界上最先進(jìn)的自動化監(jiān)控技術(shù),全面實現(xiàn)泵站少人值守的先進(jìn)運行管理模式。同時,粵海水務(wù)對防控系統(tǒng)做了全方位的布局,在深圳市公安局東深分局設(shè)立了110指揮監(jiān)控中心,與深圳、東莞兩市公安系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng),全方位、全天候監(jiān)控工程安全。
全過程水質(zhì)管控:水質(zhì)安全是供水安全的基本保障,其管控范圍覆蓋從水源地到出水口的全過程管控,某單一環(huán)節(jié)水質(zhì)出問題都會導(dǎo)致供水安全的爆發(fā)。因此,水質(zhì)的管控是供水過程中最為重要的一環(huán)?;浐K畡?wù)的東深供水工程構(gòu)建了系統(tǒng)的組織構(gòu)架和管理模式,由廣東省政府部門、東江流域和工程沿線地方政府部門、企業(yè)的相關(guān)組織組成縱向上下聯(lián)動機制,水力、環(huán)保、公安等職能單位橫向全面履職,保障供水水質(zhì)。各級政府陸續(xù)出臺了多部法律法規(guī),全力保證東深供水水資源及其水質(zhì)。除此之外,還實行24小時的水質(zhì)觀測,其中東江取水口每小時觀測一次,其他各梯級泵站及深圳水庫重點區(qū)域每兩小時觀測一次,能及時發(fā)現(xiàn)水體感官變化及生物活動異常。同時,在東江取水口和深圳水庫分別裝有水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng),對氨氮、溶溶解氧、pH、葉綠素、藍(lán)綠藻等中重點指標(biāo)進(jìn)行實時監(jiān)測。水質(zhì)應(yīng)急保障方面,在東江取水口以及深圳水庫各支流入庫長期放置圍油欄,避免開水油污污染等進(jìn)入供水水體,另外在各級泵站及供水口均布置了攔魚網(wǎng),防止魚類進(jìn)入泵站或水閘死亡而影響水質(zhì)。
全過程水量監(jiān)控:除了水質(zhì)必須得到保證之外,水量也是供水安全十分重要的一部分。深圳境內(nèi)無大江大河大湖大庫,蓄滯洪能力差,本地水資源供給嚴(yán)重不足,七成以上的用水需從東江引入;且香港的70%以上的原水,都由東深供水工程提供,因此保證水量的足夠供應(yīng)尤為重要。作為東江流域最大引水工程的運營方,粵海水務(wù)也從多個方面保證足夠的水量供應(yīng)。首先是設(shè)備設(shè)施保障,東深供水工程采取“雙電源”供電方案、保證電力供應(yīng)不間斷;抽水泵站裝備足夠的備用機組,保證供水生產(chǎn)不間斷;除主用調(diào)度中心外,還設(shè)立緊急備用調(diào)度中心,保證正常調(diào)度不間斷;通訊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)置一天一地獨立光纜,保證工程信息不間斷。其次是實行水質(zhì)調(diào)度制度,對工程運行實行水質(zhì)調(diào)度。此外,調(diào)度中心還會依據(jù)月供水計劃、水庫水位、天氣變化、來水水質(zhì)、設(shè)備設(shè)施檢修狀況等因素,每日制定調(diào)度方案,保證工程沿線供水水量。
近年來,為實現(xiàn)管網(wǎng)控漏目標(biāo),粵海水務(wù)在下屬的東莞常平粵海水務(wù)有限公司(簡稱常平水司)和梅州粵海水務(wù)有限公司(簡稱梅州水務(wù))兩個基礎(chǔ)條件不同的水司進(jìn)行了成功實踐。
粵海水務(wù)于2011年全資收購日供水能力28萬噸的東莞常平鎮(zhèn)自來水公司,改制后更名為常平水司。重組時,常平水司管網(wǎng)漏損率23%,單位供水能耗238kW·h/km3,泵站水泵效率不到70%。針對常平水司的實際情況,為降低管網(wǎng)漏損率,粵海水務(wù)采取了系列措施:建立高精度管網(wǎng)水力模型、進(jìn)行分區(qū)建設(shè)與改造、對水廠進(jìn)行節(jié)能改造與優(yōu)化調(diào)度和搭建管網(wǎng)數(shù)字化集成平臺。通過以上措施,常平水司管網(wǎng)漏損率由粵海水務(wù)進(jìn)駐前的23%降低到目前的10.69%;管網(wǎng)DMA分區(qū)平均月爆管次數(shù)減少0.66次,爆管率減少30%;單位供水能耗下降至174kWh/km3,降低26.9%。
2015年梅州水務(wù)成為粵海水務(wù)的一員,重組時,水司管網(wǎng)中仍使用大量的鍍鋅鋼管及灰口鑄鐵管等劣質(zhì)管材,供水漏損率高達(dá)45%,存在部分用戶水壓低甚至無水可用的情況,用戶投訴較多。因一系列問題產(chǎn)生的惡性循環(huán),致使水司經(jīng)濟(jì)效益連年虧損。針對梅州水務(wù)的現(xiàn)狀,粵海水務(wù)采取了以下措施:1.將供水管網(wǎng)進(jìn)行分區(qū)管理。2.強化管網(wǎng)檢漏及維修管理。3.進(jìn)行出廠壓力管理。4.對原有老舊供水管網(wǎng)進(jìn)行改造。5.加強信息化管理建設(shè)。自2015年下半年啟動梅州水務(wù)的管網(wǎng)漏損控制項目以來,梅州水務(wù)管網(wǎng)漏損率由45%降低至32%;通過優(yōu)化調(diào)度,單位供水成本下降0.03元/m3;通過一系列的措施打通管網(wǎng)瓶頸提高用戶端水壓,已解決了超過3萬人用水難的問題,并實現(xiàn)了扭虧為盈。
粵海水務(wù)之所以能在管網(wǎng)漏損控制方面得到如此快速的發(fā)展,與粵海水務(wù)秉承產(chǎn)學(xué)研三位一體的運營理念相關(guān)。早在2011年粵海水務(wù)就聯(lián)合高校在“省部產(chǎn)學(xué)研結(jié)合重大專項”框架下組織開展“城市供水管網(wǎng)漏失檢測與控制技術(shù)研究及應(yīng)用”項目。項目完成了“基于壓力驅(qū)動的漏失檢測與控制水力模型研究”“基于異網(wǎng)通訊的在線監(jiān)控與信息服務(wù)系統(tǒng)的開發(fā)”“基于壓力分區(qū)的漏失壓力控制系統(tǒng)開發(fā)”“基于水力模型校核的漏失檢測區(qū)域定位系統(tǒng)的開發(fā)”“漏失檢測與控制數(shù)字化平臺集成及示范工程”。由粵海水務(wù)主導(dǎo)的“城市供水管網(wǎng)漏損檢測與控制技術(shù)研究及應(yīng)用項目”成果在國內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域獲得了極大關(guān)注,并入圍2012年度廣東省屬企業(yè)改革與發(fā)展專項資金項目及2014年廣東省國資委主辦的省屬企業(yè)科技創(chuàng)新項目,2016年該成果被專家鑒定為“國內(nèi)領(lǐng)先”水平。
目前,粵海水務(wù)已研發(fā)出三層級管網(wǎng)分區(qū)技術(shù)、基于水力模型(PDD)的管網(wǎng)建模技術(shù)、一級分區(qū)泵組優(yōu)化調(diào)度技術(shù)、管網(wǎng)動態(tài)壓力優(yōu)化調(diào)控技術(shù)、盲源分離漏損量技術(shù)、異網(wǎng)通信技術(shù)等多項關(guān)鍵漏損控制技術(shù),并開發(fā)管網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)平臺、管網(wǎng)GIS系統(tǒng)、管網(wǎng)建模系統(tǒng)、管網(wǎng)數(shù)據(jù)采集傳輸設(shè)備、遠(yuǎn)傳水表等智慧管網(wǎng)相關(guān)軟硬件,創(chuàng)新管網(wǎng)漏損控制項目的實施及產(chǎn)品化推廣。
除了從技術(shù)和硬件之外,粵海水務(wù)還編寫了《粵海水務(wù)供水管網(wǎng)漏損控制及評定標(biāo)準(zhǔn)》《供水企業(yè)管網(wǎng)控漏項目開展指南》《粵海水務(wù)城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)管理規(guī)程》《粵海水務(wù)城市供水管網(wǎng)分區(qū)標(biāo)準(zhǔn)》《城市供水管網(wǎng)微觀水力建模標(biāo)準(zhǔn)》等十余項企業(yè)標(biāo)準(zhǔn),從制度上規(guī)范與加強漏損控制項目實施與管理。