當今世界正經歷百年未有之變局,國際政治格局深度重構。2025年各級政府將供水安全提升至國家戰略安全新高度,以更強政治擔當筑牢民生底線。
9月25日,重慶水務集團股份有限公司科創信息部副部長張莉在“2025供水高峰論壇”上作了題為“8d魔幻山城,數字化水務低碳轉型新路徑”的發言。
張莉
復雜地形造就重慶特殊供水格局:“多”與“高”
張莉在分享中介紹了重慶供水領域的三大經典案例,展現了山城水務的特色實踐。
第一個案例是重慶市自來水公司的多級無人值守加壓泵站。該泵站針對重慶地形特點,實現了從海拔160米到660米的供水提升,總提升高度約500米,以自動化運行破解高海拔供水難題。
第二個案例是新大江水廠。作為一座智能水廠,其在智慧化建設與運營評估中得分優異,是重慶智能水務發展的典型代表。
第三個案例聚焦江津自來水公司。接手老城區供水初期,管網供水有效率為54%,經過一系列系統治理后,供水有效率提升至81%。在排水端,九曲河污水處理廠表現突出,于2024年榮獲“全國綠色標桿智能水廠”稱號。
重慶素有“8D魔幻城”之稱,地形特色鮮明:不同于其他城市的常規輕軌,重慶輕軌“上天入地”,不僅有“輕軌穿樓”的奇觀,甚至能穿梭至居民頭頂;城市建設中,樓頂建加壓站、屋頂設大排檔、社區“樓外有樓”已成常態,常讓人誤以為身處1樓,實際卻在22樓,連導航也需適應這種獨特地形。
復雜地形造就了重慶特殊的供水格局,其核心特點可概括為“多”與“高”:“多”即多級加壓,最高可達6級,能實現從160米到660米的跨海拔供水“高”體現在供水壓力與輸送規模上,經兩級增壓后,單一大口徑長距離輸水管道長達30公里,水泵平均揚程80米,管網運行壓力最高點超2MPa。
“山在城中,城在山中”,供水與污水管網便蜿蜒于這樣的地形之間。作為重慶本土國企,重慶水務集團以“數字重慶”建設為抓手,踐行企業擔當,致力于讓8D魔幻城的水務服務更智能、更高效、更精準。
此外,重慶水務還構建了“一滴水的全生命周期管理”閉環:從嘉陵江、長江取水后,經取水泵房提升至供水廠,處理達標后通過管網輸送至千家萬戶;生活污水再經污水管網收集至污水處理廠,處理合格后排放回水域,形成完整的水循環體系。
重慶水務集團現有48座城市供水廠、133座污水處理廠,占據中心城區88%的自來水市場及全市92%的污水處理市場,服務人口超2200萬。當前正與重慶水投推進整合,后續相關數據將進一步更新。
自2021年起,重慶水務集團持續開展低碳建設,核算內容涵蓋:供水中取水泵站、水處理、廠外泵站及二次供水生產活動的碳排放;排水中污水處理、廠外泵站生產活動的碳排放;以及污泥處理生產活動(含干化、焚燒、堆肥等)的碳排放。
數字化低碳貫穿一滴水的一生。供水包含智能藥劑投加控制、視頻AI安全生產等。管網包含管網水質水量畫像、管網GIS數字孿生體、無人值守泵站智能供水、DMA爆管檢測模型等。排水包含數字孿生決策、智能藥劑投加控制等。
供水數字化低碳轉型案例
01 重慶自來水廠——多池系級聯無人值守加壓站智能供水
重慶市自來水廠目前擁有11座水廠、58座加壓站(其中38座為無人值守)及29座高位調節池。作為山地城市,其供水調度控制難點體現為“四個多”:多標高、多級次、多需求、多節點。調度層面存在四點問題:一是多級加壓導致供水能耗較高;二是改造前自動化程度低,人均產值偏低;三是調度方式單一,此前均為人工調度;四是數字資源存在浪費。
智能調度建設遵循核心公式:供水量等于需水量加上調節池容積變化。依據需水量及調節池容積每15分鐘計算一次供水量。以供水量推導需要啟停的機組組合。每15min預測未來24小時每15min需水量。調節池容積變化則根據水池水位要求,轉化為容積浮動范圍。
重慶自來水公司無人值守加壓系統,從嘉陵江、長江取水,取水標高實際157 米,取整后按160米計。從160米處提升75米至沙坪壩水廠,出水標高235米;再提升59米至覃家崗,標高294米;繼續提升37米至4級加壓(歌樂山一級),標高331米;接著提升129米至歌樂山二級,標高460米;隨后至6級加壓(云峰),標高480米;從480米處直接提升180米,到達北風井調節池,標高660米。
調度模式優化前為人工調度:調度室直接下達指令,通過電話通知各級人員逐級調車;調車完成后,相關人員向調度室匯報,各車間再填寫調度相關記錄。調度模式優化后為自動化調度:泵站通過系統自動實時生成解決方案,并及時將指令下達至中控室;經中控室值班人員確認后,系統自動啟動執行。
巡檢模式優化前為人工巡檢,主要是記錄各級泵站相關數據,發現異常后及時處理。優化后,泵站數據實時傳輸至中樞系統,全程受報警系統與專家分析系統監控。
實現無人值守后,運行更平穩,壓力波動幅度從投運前的0.1MPa降至0.04MPa左右。能耗方面,各調節池運行液位較運行前最高池位降低0.5~1.0米。
02 新大江水廠——"智能生產-精細管理-數字安防"三位一體
新大江水廠以智慧化平臺助力生產決策,實現降本增效。實現了生產工藝的自動化,數字孿生的可視化,藥劑投加精細化,報表自成低碳化、APP應用便捷化、安防入侵可追溯化。主要是兩方面,一是通過每15min預測水量,合理保障供區管網壓力:年電單耗較計劃下降3個百分點元。二是利用AI算法專家決策加藥加氯量,并動態調整:綜合藥耗同比降低約20%。
新大江污水廠以信息化技術助力生產運行,建設了7000余個智能監測點,通過這些監測點讀取后臺數據,使生產過程控制與廠外加壓站調度有機結合。如松園、毛紡、大江等加壓站已實現無人值守。同時,利用手機移動APP隨時隨地掌控生產運行數據和調閱對比各類歷史曲線,可實現居家遠程調度。
編輯:徐冰冰
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