刁艷杰 李海濤

遠水解近渴

“理發(fā)不洗頭，麻雀喝柴油！”一首打油詩，翻開了30多年前有關(guān)缺水的青島記憶。自20世紀(jì)60年代開始，由于工業(yè)和城市的發(fā)展以及自然地理條件的限制，青島市區(qū)供水一直處于緊張狀態(tài)，成為北方嚴(yán)重缺水的城市之一。至20世紀(jì)80年代初，青島接連發(fā)生水荒，缺水嚴(yán)重時，甚至停泊在港口的外輪和進入城市的列車都無法補充淡水。

供水不足問題已是刻不容緩。為了解決這一難題，1986年4月，山東啟動引黃濟青工程建設(shè)。作為國家“七五”期間重點工程，引黃濟青工程旨在解決青島市及工程沿途城市用水并兼顧農(nóng)業(yè)用水、生態(tài)補水。這一省內(nèi)首個大型跨流域、遠距離調(diào)水工程，全長290公里，設(shè)6級提水泵站、1座沉沙池、1座大型水庫，于1989年11月正式建成通水，設(shè)計年調(diào)水規(guī)模1.03億立方米，核定總投資9.62億元。

在青島用水難題得以緩解的同時，作為山東經(jīng)濟社會發(fā)展重要區(qū)域的膠東，水資源供需矛盾卻日益加劇，已成為制約當(dāng)?shù)爻掷m(xù)快速發(fā)展的最大瓶頸。特別是1998年至2000年連續(xù)干旱，煙臺、威海兩市供水矛盾演變成供水危機，加之沿海地區(qū)海水入侵，幾十萬人吃水困難，上萬畝農(nóng)田喪失灌溉能力，城市居民生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)受到嚴(yán)重影響。

在此背景下，膠東地區(qū)引黃調(diào)水工程應(yīng)運而生。為緩解膠東地區(qū)水資源供需矛盾、構(gòu)建山東大水網(wǎng)體系、實現(xiàn)全省水資源優(yōu)化配置，山東省投資56億元，于2003年12月開工建設(shè)了向煙臺、威海輸水的膠東地區(qū)引黃調(diào)水工程。工程新辟輸水線路310公里，與引黃濟青工程的172公里既有輸水線路連通，新建7級提水泵站、6座渡槽、19座倒虹，設(shè)計年調(diào)水規(guī)模3.83億立方米，于2015年正式通水運行。

自此，引黃濟青工程和膠東地區(qū)引黃調(diào)水工程共同組成膠東調(diào)水工程，成為山東現(xiàn)代水網(wǎng)“一軸三環(huán)”主骨架的重要組成部分。截至2023年底，膠東調(diào)水工程累計引水124.82億立方米，為膠東地區(qū)配水86.69億立方米，為山東省特別是膠東地區(qū)經(jīng)濟社會發(fā)展提供了有力的水資源支撐和保障。

氟區(qū)變福區(qū)

濰坊高密市是一個“高粱熟了紅滿天”的地方，也是全國重點高氟區(qū)，大黃牙是高氟水地區(qū)特殊的地域符號。“以1981年為臨界點，43歲以上的人多是氟斑牙，43歲以下的人癥狀有所減輕，而現(xiàn)在的孩子則都是白牙了。”高密市醴泉街道居民張洪福今年53歲，一口不整齊的牙齒黃中帶黑，難掩滄桑。

正如高密人牙齒的變化，高密市的水具有清晰的年代感。從1981年開始，高密市開展大規(guī)模的除氟改水工程，但限于當(dāng)時的工藝和條件，問題一直沒有從根本上得到解決。進入21世紀(jì)，高密市開始全面實施城鄉(xiāng)公共供水運管一體化改革，將峽山水庫的水凈化后通過管道直接供水入戶，當(dāng)?shù)厝耸褂酶叻@一情況出現(xiàn)轉(zhuǎn)機。

本以為此后與凈化水相守的日子可以平靜無波，然而2013年以來的持續(xù)嚴(yán)重干旱，打破了這一平衡。2015年，借助引黃濟青干線，高密市緊急實施引黃濟青入高應(yīng)急調(diào)水工程。在高密市潘家村引黃泵站供水現(xiàn)場，汩汩水流經(jīng)過管道輸送和水泵提水，源源不斷輸送到城北水庫。以2015年12月1日10時提閘放水為標(biāo)志點，這一工程每天可為高密市供水6萬立方米，實現(xiàn)了黃河水和峽山水庫水的雙水源保障。高密人也徹底告別了歷經(jīng)苦難的傷痛記憶，不用再擔(dān)心氟害反彈、牙齒變黃。

不僅是高密人用上了健康水，膠東調(diào)水工程建成后，共解決沿線包括博興、壽（光）北、昌（邑）北和高密等歷史上咸水、高氟水地區(qū)75萬人的飲水困難。

碧水無言，潤物無聲。除了解決沿線群眾的飲水難題，改善沿線生態(tài)環(huán)境、走出一條可持續(xù)發(fā)展之路，也是膠東調(diào)水工程早在規(guī)劃設(shè)計之初就重點關(guān)注的議題。此前，青島市當(dāng)?shù)厮磧?yōu)先保障生活生產(chǎn)用水，生態(tài)環(huán)境和農(nóng)業(yè)灌溉用水受到一定程度擠占，各水源地常年處于干涸、斷流狀態(tài)，水體自凈能力得不到有效提升，水環(huán)境可持續(xù)發(fā)展也無從發(fā)力。隨著膠東調(diào)水工程不斷地將水資源輸送到青島市，給本地水源地帶來了生機和養(yǎng)分。青島市“母親河”大沽河水源得到了充分留存，河道碧波蕩漾，濕地蘆葦搖曳。處處皆景的大沽河正逐漸成為市民近郊游玩的休閑勝地。

一渠清水東流，不僅帶來了怡人的生態(tài)，還令周邊農(nóng)業(yè)增收。位于大沽河?xùn)|的即墨區(qū)，有一種特色農(nóng)作物——藍村大米。上世紀(jì)七八十年代，因水源短缺等問題，藍村大米曾一度退出市場。而今，隨著缺水狀況改善，藍村大米恢復(fù)種植，灌溉用水主要來自附近的大沽河支流桃源河，至今再未因缺水而出現(xiàn)無法種植的情況，成為當(dāng)?shù)卮迕裨鍪盏奶厣a(chǎn)業(yè)。

數(shù)字賦能，孿生共長

改革創(chuàng)新是新階段調(diào)水事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的重要驅(qū)動力。2023年11月，數(shù)字孿生膠東調(diào)水工程作為山東省數(shù)字孿生水網(wǎng)典型案例，亮相全國加快省級水網(wǎng)建設(shè)現(xiàn)場推進會，得到一致好評。

數(shù)字孿生膠東調(diào)水工程聚焦工程安全運行、科學(xué)調(diào)度、高效管理、應(yīng)急調(diào)度等方面需求，利用“中心智慧調(diào)度、現(xiàn)地智能控制”的“云邊端”協(xié)同智慧調(diào)度運行模式，開展1個總體框架搭建和全局水量調(diào)配、明渠梯級閘泵運行控制、泵站智慧運維、水庫調(diào)度運維、管道泵閥應(yīng)急調(diào)控5個典型應(yīng)用試點建設(shè)，依托云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)，實現(xiàn)調(diào)水業(yè)務(wù)綜合態(tài)勢感知、安全風(fēng)險預(yù)警、智能決策分析和聯(lián)動協(xié)同調(diào)度。

以往調(diào)水工作啟動前，山東省調(diào)水工程運行維護中心均會統(tǒng)籌考慮水源、水質(zhì)、氣候、工程狀態(tài)、用水需求等方面因素，依靠工作經(jīng)驗，反復(fù)計算校對，制定調(diào)水運行方案。這一做法不僅過程繁瑣復(fù)雜，還要根據(jù)工程實際運行情況反復(fù)調(diào)整?，F(xiàn)在，數(shù)字孿生膠東調(diào)水工程通過打造全局水量智慧調(diào)度應(yīng)用，實現(xiàn)從水量計劃到運行方案制定，再到節(jié)點建筑物控制執(zhí)行的全過程智能化管理，有效提升工程受水區(qū)供水保障率，提高梯級泵站運行效率，減少閘閥群調(diào)節(jié)次數(shù)。山東省調(diào)水工程運行維護中心工作人員為我們舉了一個例子：“在工程處于停水期時，如需臨時向煙臺、威海方向供水860萬立方米，按照模型生成的最優(yōu)調(diào)水運行方案運行，較傳統(tǒng)方式供水時間能夠提前4.6天，大幅減少水量損失，降低運行成本?！?/p>

此外，數(shù)字孿生膠東調(diào)水工程泵站智慧運行維護應(yīng)用，構(gòu)建了一套完備的泵站管控模型，提供智能調(diào)控方案，有效解決機組健康診斷、智能巡檢等方面存在的問題，提升了泵站整體運行效能，延長了關(guān)鍵機電設(shè)施設(shè)備使用壽命。

數(shù)字孿生膠東調(diào)水工程為新階段調(diào)水事業(yè)發(fā)展賦能助力，激活了高質(zhì)量發(fā)展的澎湃引擎。下一步，山東省調(diào)水工程運行維護中心將鞏固拓展數(shù)字孿生膠東調(diào)水工程工作成效，大膽創(chuàng)新、勇于嘗試，在增強水網(wǎng)調(diào)控運行管理“四預(yù)”能力、提升水資源精準(zhǔn)調(diào)配和供水過程精準(zhǔn)控制水平等方面加力突破，積極探索數(shù)字孿生水網(wǎng)建設(shè)可復(fù)制、可推廣的成熟路徑，既為膠東調(diào)水事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展激活新動能，也為國家省級水網(wǎng)先導(dǎo)區(qū)數(shù)字水網(wǎng)建設(shè)提供重要參考和支撐。

編輯/郭曉娟

Water Nourishes Jiaodong

In the 1960s， Qingdaos urban water supply had been under strain due to the development of industry and of the city and the limitations of natural and geographic conditions， making it one of the northern cities with a serious water shortage. In the 1990s， in addition to Qingdao， Jiaodong， as an important area for Shandongs socioeconomic development， was also faced with an increasingly intensified contradiction between water supply and demand， a situation which became the biggest bottleneck hindering Jiaodongs sustained and rapid development.

To solve the problem of inter-basin water diversion， the Jiaodong water diversion project was implemented. Consisting of water diversion from the Yellow River to Qingdao and water diversion from the Yellow River to Jiaodong， the Jiaodong water diversion project is an important part of the main framework of “one axis and three rings” of Shandongs modern water network. Over the past three decades， the project has diverted a total of 12.34 billion cubic meters of water and distributed 8.55 billion cubic meters of water to Jiaodong， thereby providing strong water resource support and guarantee for the socioeconomic development of the province， especially Jiaodong.

After completion， the project supplies 15 million cubic meters of water to high-fluoride areas along the section every year. In 2019， it has solved the drinking water difficulty of 750，000 people in Boxing， northern Guangrao， northern Shouguang， northern Changyi， Gaomi， and other saline water and high-fluoride water areas. In addition to ensuring the drinking water safety of the people along the section， improving the ecological environment and embarking on a path to sustainable development has been a major concern since the beginning of planning and design of the project.

In recent years， with a focus on requirements for safe operation， scientific transfer， efficient management， and emergency transfer， relying on such technologies as cloud computing， the Internet of Things， big data， and artificial intelligence， the digital twin of the Jiaodong water diversion project has achieved comprehensive situation sensing， security risk warning， intelligent decision analysis， and coordinated transfer in water transfer services.