本站訊?“強化關鍵核心技術攻關，推動科技創(chuàng)新和產業(yè)創(chuàng)新深度融合。”近年來，中國南水北調集團東線有限公司（以下簡稱“東線公司”）深入學習貫徹習近平總書記關于科技創(chuàng)新的重要講話和重要指示批示精神，嚴格落實集團公司科技會議決策部署，以“規(guī)劃引領、分類推進、分步實施”為路徑，將科技創(chuàng)新擺在發(fā)展全局的核心位置。

“十四五”期間，東線公司圍繞東線工程運行管理技術問題開展重點科技攻關，聚焦工程安全、多水源調度、智慧泵站、水質保護等核心技術領域，承擔參與國家級、省部級等各類科技項目共14項，項目推進整體有序、成效顯著。

利用北延工程探索智慧調水路徑

數(shù)字孿生是調水工程實現(xiàn) “預報、預警、預演、預案”功能的關鍵途徑。

東線公司堅持“一盤棋”謀劃數(shù)字孿生，組織編制《數(shù)字孿生南水北調東線一期工程總體建設規(guī)劃》，確保全線數(shù)字孿生工作“統(tǒng)一數(shù)據(jù)、統(tǒng)一標準、統(tǒng)一接口”。

2022年，東線公司啟動北延應急供水工程數(shù)字孿生先行先試建設，積極探索智慧調水路徑，建設覆蓋基礎數(shù)據(jù)、監(jiān)測數(shù)據(jù)、業(yè)務數(shù)據(jù)、空間數(shù)據(jù)等的數(shù)據(jù)底板，實現(xiàn)北延工程水利全要素的數(shù)字化映射，數(shù)字孿生工程與實體工程實時同步仿真運行。

落地應用“四預”系統(tǒng)，在三維全要素可視化場景中，實現(xiàn)水量調度管理、工程安全運行等業(yè)務的模擬預演，提高了精準調水能力。通過部署態(tài)勢感知系統(tǒng)及專業(yè)網絡安全防護設備，實現(xiàn)對全域的安全感知與監(jiān)督，切實提升網絡安全防護能力。

東線北延工程數(shù)字孿生項目于2023年10月基本完成建設，重點解決了跨流域調水系統(tǒng)多水源連通、互補關系復雜等難點問題，探索出東線工程多水源統(tǒng)一優(yōu)化調配的智能化運行模式，為構建國家水網智慧調度貢獻了“東線方案”。

2025年，東線公司選取駱馬湖至南四湖段（含中運河、韓莊運河、不牢河和南四湖）作為數(shù)字孿生水網先行先試示范區(qū)。截至2025年底，完成示范區(qū)200平方公里數(shù)字高程和正射影像、100公里水下地形數(shù)據(jù)采集，25平方公里傾斜攝影建模及8座重要建筑物BIM建模，構建覆蓋 L1—L3三級數(shù)據(jù)底板體系。完成河道水量損失動態(tài)計算、湖—泵—渠聯(lián)合調度、河渠一維水動力機理等六大專業(yè)模型開發(fā)以及信息化基礎設施建設。

創(chuàng)新構建了示范區(qū)“精準監(jiān)測—智能診斷—優(yōu)化調控—效果評估”的水量損失全過程閉環(huán)管控機制。低流速流量監(jiān)測方案解決了長期困擾水利行業(yè)的測量難題，本地化部署人工智能大模型實現(xiàn)了大模型技術與專業(yè)知識庫的深入融合應用，“調度助手”智能體為水利行業(yè)智能化轉型提供了成功范例。

用科技破解跨流域調水難題

東線工程跨越長江、淮河、黃河、海河四大流域，以多湖庫、多梯級、多線路、多水源、多目標、多功能為顯著特征，時空跨度大、水量交換關系復雜，長期面臨三大調度困境：來水預報精準度不足，需調水量難以精準確定，水源與受水區(qū)需求匹配性不足。

2022年11月，東線公司啟動多水源統(tǒng)一調度模型研究項目，研發(fā)“水源分析—方案制定—工程實時” 三大模型，構建全鏈條調度管理體系，統(tǒng)一調度從“概化粗放”逐步走向“精準量化”。

摸清資源底數(shù)，破解“水從哪來、是多少”難題。基于近40年水文資料和受水區(qū)取用水數(shù)據(jù)，建立水源分析調度模型，系統(tǒng)分析洪澤湖、駱馬湖、南四湖、東平湖等湖泊徑流特征，厘清受水區(qū)供需關系，實現(xiàn)水源構成定量分析。

優(yōu)化調度策略，研判“水從哪調、怎么調”問題。構建方案制定調度模型，采用多尺度集合預報方法，替代單一預測結果，結合“年度—月度—旬度”嵌套控制與滾動反饋機制，根據(jù)實時水雨情動態(tài)修正調度計劃，確保計劃剛性與靈活性平衡。

提升運行效能，探索“如何經濟高效調水”難題。建立工程實時調度模型，劃分泵站群組，結合數(shù)字孿生實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，運用智能算法優(yōu)化泵站機組組合與河道水位控制，在滿足供水需求前提下最小化運行成本。

多水源統(tǒng)一調度模型平臺實現(xiàn)了水源分析精準量化、調度方案優(yōu)化迭代、運行成本可視可控、決策平臺智能協(xié)同，為流域機構、地方主管部門、運管單位提供全流程決策支持，促進水源區(qū)與受水區(qū)利益協(xié)調。

通過多水源統(tǒng)一調度模型實踐應用，東線公司多次提出臺兒莊、二級壩泵站運行具體安排，并落地執(zhí)行，進一步鞏固了東線公司在全線水量統(tǒng)籌調度中的主責職能。

以問題為導向 體現(xiàn)科技創(chuàng)新實效

科技創(chuàng)新不僅體現(xiàn)在宏大系統(tǒng)上，也體現(xiàn)在工程運維的“細枝末節(jié)”中。

以往施工中，結構縫一般常用聚乙烯閉孔泡沫板，邊緣處理不當易破損、長雜草；切割分縫多采用注膠（聚硫密封膠），存在施工難度大等問題，且成本較高。

東線公司科技創(chuàng)新團隊開展技術攻關，經多種材料對比試驗后發(fā)現(xiàn)，三元乙丙橡膠（EPDM）密封條效果最佳，并據(jù)此研發(fā)出一種新型的河道混凝土襯砌伸縮縫填充方法，并成功獲得發(fā)明專利授權。

該專利技術創(chuàng)新采用頂面為弧面、側部設多片倒刺狀翼板的中空橡膠密封條作為填充材料，密封性更優(yōu)，施工簡便，且經濟環(huán)保，成本僅為注膠方式的一半以下。此項技術在北延應急供水工程渠道中完成超8公里應用，效果良好，實現(xiàn)了“小創(chuàng)新”撬動“大效益”。

類似的小創(chuàng)新、小發(fā)明、小創(chuàng)造成果，東線公司共有10多項，如低溫環(huán)境自適應融冰擾冰智能機器人、輸水渠道自適應智能破冰作業(yè)平臺、閘門自動鎖定裝置、透氣防滲新材料等，已經成功運用到南水北調工程現(xiàn)場。

從東線北延先行先試到示范區(qū)段深化拓展，從多水源統(tǒng)一調度模型落地到自主創(chuàng)新技術推廣，東線公司正一步一個腳印，將數(shù)字孿生從“藍圖”變?yōu)椤皩嵕啊?，將智慧調水從“愿景”化為“日?！薄?/p>