海原大地上纵横交错的输水管道,如同大地的血脉,滋养着海原县的每一寸土地。
沿着海原县关桥乡后河川一路俯瞰,沿途王湾、冯湾、罗山、麻春等村子的数千栋设施拱棚,在明媚春光照耀下熠熠生辉。一排排拱棚尽情地吸收阳光,为今年的种植业丰收积蓄能量。
“以前没有水,啥也不敢种,现在黄河水上来了,种啥都能成”关桥乡冯湾村村民姚安林看着大棚里的甜瓜,回想着以前水缺地旱的日子。
面对日益严峻的气候变化和群众对美好生活的更高期待,宁夏水发集团有限公司(简称:水发集团)开始了深度探索:有限的水资源如何实现最优配置?又如何让每一滴水都承载起沉甸甸的民生分量?宁夏水发集团以“破壁思维”打破惯性,在治水、用水、护水的实践中探索出一条高质量发展的新路径。
破“设备之壁”:国产化“装备”激活供水新动能
南华山下,中部干旱带海原西安供水水源工程“小心脏”之一的四泵站里,宁夏水发集团海原供水公司工作人员正在对刚刚完成春灌的机组进行检修,确保夏灌的顺利进行。
“我们这些设备虽然都是国产设备,但是运行期间,各项性能指标均优于设计要求,输水能力不亚于进口和合资设备。”工作人员一遍遍擦拭着机组,忍不住夸了起来。
中部干旱带海原西安供水水源工程地形复杂,山大沟深。想要建设成示范标志工程,并不容易。宁夏水发集团一路过关斩将,跨过了地势地形的困难,越过了信号通讯的“高山”,却在泵站设施安装过程中再遇挑战。
“近年来,我国水利工程关键水泵设备长期依赖进口及合资产品,运行成本高昂且存在供应链安全风险。”中部干旱带海原西安供水水源工程对当地百姓来说是期望、是希望,宁夏水发集团不愿意工程存在一丝风险。
基于中部干旱带海原西安供水水源工程特性及建设需要,在正式实施初期,宁夏水发集团经考察调研后,联合重庆水泵厂、清华大学等力量,基于工程输水、供水以及管理的实际需求,共同针对高效全流道水力模型开发、含沙介质耐磨性研究、智能化远程运维等核心技术进行联合攻关,成功研制出了具有完全自主知识产权的双进口多级输水泵。
2023年9月,设备在工程三、四泵站投入8台正式运行,输送效率达到85%,与全球领先的安德里兹同类型水泵持平,且在振动、摆度、噪声控制及轴承温升等关键技术指标方面,更优于安德里兹的同型产品。
“研发的这台设备能实现高效节能、降低振动噪声、更加耐磨长寿,还能实时智能运维,通过实时监测、智能预警和故障诊断,实现设备全生命周期管理。”水发海原公司副总经理杨岩认为,这一项技术的突破在项目监测关键设备实现了“国产化”。
值得一提的是,这一突破性成果一方面验证了国产大流量输水泵的技术可靠性和先进性,形成的高效水力模型、耐磨工艺、智能运维等自主核心技术,为带动水利工程关键设备创新制造能力提升增添了动力。另一方面降低了对外依赖,确保民生工程核心设备的自主可控,产品可替代进口高端设备,显著降低采购和维护成本,助力国产装备走向国际市场。
同时,项目采用的毫米波雷达水位计与流量计通过核心芯片国产化及算法自主可控,实现了技术安全与供应链自主保障,有效保障数据安全,避免外部依赖风险,为水利监测、防灾预警等领域提供可靠支撑,凸显国产化在性能优化与安全保障方面的双重价值,为赋能水利新质生产力,加速推动水利工程建设、设备等技术的迭代与标准的落地,全力扩大国产化装备应用场景,为保障国家水安全、实现科技自立自强提供坚实支撑。
国产化双进口多级输水泵的平稳运行标志着我国在大流量输水泵领域实现了核心装备国产化替代的重大突破,关键技术性能指标达到国际先进水平。
宁夏水发集团破“设备之壁”,敢想敢干,让每一滴水资源发挥最大的效益,为当地产业发展创造了更多机遇。
破“创新之壁”:数智赋能织就智能新水网
打开中部干旱带海原西安供水水源工程的“智慧大脑”,四个泵站的“孪生兄弟”在大屏上逐一出现:流量、流速、运行状态等一览无余。
“这就是中部干旱带海原西安供水水源工程信息化工程的成果,它以数字化、网络化、智能化为主线,数字化场景、智慧化模拟、精准化决策为路径,规划建设的以智慧供水等为主要内容的智能业务应用体系,能够实现水资源管理与调配‘四预’,为农业农村供水从‘源头’到‘田间地头’的全过程精准调度提供了有力支撑。”宁夏水发集团相关负责人介绍。
中部干旱带海原西安供水水源工程是惠及海原县3个乡镇、24个行政村、6.51万人的民生工程、环境工程、现代化灌区高质量发展保障工程,由水源工程、泵站工程、输水工程、配水工程、蓄水池工程、供电工程和信息化及自动化工程组成。
为了提升工程数字化水平,宁夏水发集团按照“需求牵引、应用至上、科技赋能、效能提升”要求,实施了中部干旱带海原西安供水水源工程信息化工程的建设。
工程建设突出“覆盖全域、城乡一体、多源互补”思路,按照一体化推进智慧供水模式,坚持远近梯次布局、大中小微并举原则,全面打造了“信息化建管、智能化运行” 数字孪生梯级泵站调水系统,通过构建地理信息模型、水源工程、泵站、调蓄水池、配水管网的 “BIM+GIS”模型,实现从工程设计、建设至运营全生命周期的数字化管理;通过物联网与大数据、人工智能、数字孪生等技术的融合应用,聚焦泵站与管线“四预”及水资源管理调度等核心业务,实现了对泵站及输水管线的实时监控、自动诊断、预报预警、优化调度,形成“泵站健康诊断-优化调度-调度评价”闭环管理。
如今,中部干旱带海原西安供水水源工程在监控系统上,建立了完善的智能感知体系和智能控制体系,在调度中心实现了全线四座泵站的梯级调度、闭环控制;在输水调度上,根据灌溉区的种植结构、用水计划、水源水量等建立灌区最优的用水调度模型,实时计算各级泵站流量、水位的控制目标,动态调节泵站机组的运行状态,实现四级泵站的流量平衡、安全控制与经济运行;在生产运营管理上,保障全线重要设施设备运行状态可在线监控,实现“少人值守、无人值班”目标......
今年3月中旬,宁夏水发集团依托中部干旱带海原西安供水水源工程实施的“现代化数字灌区技术集成与应用示范”课题顺利通过水利部重大科技项目子课题结题报告验收。该课题研究成果将为全国打造数字孪生泵站及灌区建设模式和先进实用技术应用提供借鉴经验。
宁夏水发集团破“创新之壁”,全力打造数字化工程,实现了工程“运行安全、供水可靠、调度灵活、管理智能”,为智慧化灌区建设奠定基础,也为海原县创建乡村全面振兴示范县提供了有力支持。
高质量发展的核心,在于打破思维之“壁”,宁夏水发集团以创新破题、以科技赋能、以共治聚力,使每一滴水都焕发出了生态价值、经济价值和民生温度。 宁夏财经 周 梅
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