【新華社武漢八月八日電】(新華社記者張陽)站在南水北調中線工程陶岔渠首,眼前清波蕩漾,汩汩清水正從丹江口水庫湧入幹渠,沿著一千四百卅二公里長渠橫跨長江、淮河、黃河、海河四大流域,一路潤澤北方。
截至八月七日,南水北調中線工程累計向北方調水突破八百億立方米,惠及河南、河北、天津、北京近一億一千八百萬人。近日,記者深入南水北調中線工程核心水源地丹江口庫區,解碼一泓清水北上的科技密碼。
走進緊鄰陶岔渠首的南水北調中線水源公司陶岔水質自動監測站,這座佔地約四百平方米的站房內無人值守,多台自動化儀器正安靜高效地運轉,監測著氨氮、高錳酸鹽、總磷、總氮、重金屬等十九項水質指標和六項氣象指標,水泵每四小時自動抽取水樣,廿四小時生成六組監測數據實時上傳至後台。一旦發現水質異常,採樣單元還會自動將水樣預留在水箱中保存廿四小時,以便人工帶回實驗室復測。
來到浮游生物在線智能監測設備前,下方可見一台正在工作的顯微鏡。水樣通過管道自動輸送至載玻片,顯微鏡會自動拍照並由算法分析,屏幕上實時顯示出藻密度與各類藻種佔比,有害藻類的增殖能被快速識別並預警。
不遠處,一個個透明的水罐吸引了記者的注意。水罐內,幾條小巧的中華青鳉魚正游動不息。水質自動監測站工作人員介紹,這是水質在線生物安全預警系統,系統利用傳感器實時捕捉小魚的游動頻率與活動軌跡。通過觀察魚類的生理狀態,能側面反映水體中是否存在微量毒素,對傳統水質監測方法是一種補充。
河南陶岔渠首是南水千里北上的「總龍頭」,監測其水質對保障一庫清水北送具有重要意義。水利部長江水利委員會水資源節約與保護局副局長王海偉告訴記者,目前,丹江口庫區及主要入庫河流已建成廿三個水質自動監測站,實現十六條主要入庫河流水質自動監測全覆蓋。
除了水質自動監測站,丹江口庫區還建立了多種手段於一體的監測網絡。低空無人機巡航、高空衛星遙感、地面固定設備監測、水面無人船巡邏……它們全天候、全空間、多要素地監測著庫區水質。
在庫區岸邊,一艘橙色的小型無人船正漂浮在水面上,船上裝有智能顯微鏡和監測裝備,能自主作業,實時獲取水溫、pH值、溶解氧等關鍵指標。
南水北調中線水源公司供水管理部工作人員告訴記者,庫區正試運行高光譜水質監測技術,推動水質監測由傳統「點位監測」向「面域感知」升級。
丹江口庫區水域遼闊、岸線綿長,僅依靠點位監測,難以完整反映全域水質狀況。高光譜水質監測利用不同物質對光波的反射、吸收特徵反演水質指標,能夠快速獲取大面積水域水質信息,進一步提升藻類增殖、水污染風險的早期預警能力。
來到數字孿生丹江口系統的演示大屏前,全庫區的三維場景一覽無餘。這是各種海量監測數據最終匯聚的地方,也是決策分析的智慧中樞。
現場,工作人員向記者演示了一場突發污染演練:假設一輛油罐車在渠首上游墜庫,系統隨即倣真推演油膜擴散軌跡,並自動給出處置預案。通過調整大壩下泄流量等手段,引導油膜向可控區域移動並處置,避免影響南水北調中線幹渠陶岔渠首供水安全。
這套平台同樣服務於日常巡護。當系統識別上游洪水裹挾漂浮雜草等風險時,預警信息自動推送至巡查人員手機上,工作人員快速趕赴現場清理,實現風險閉環處置。
依託全方位智能監測體系,數字孿生平台具備預報、預警、預演、預案「四預」功能,為守護一庫碧水築牢技術屏障。
近年來,南水北調中線水質穩定達到地表水Ⅱ類及以上標準。在丹江口庫區,對水質極為敏感、素有「水中大熊貓」之稱的桃花水母近年來頻繁出現,是水質優良的鮮活見證。
「我們將切實維護南水北調工程安全、供水安全、水質安全,綜合運用科技、工程、管護各類手段,全力確保一泓清水北上。」水利部長江水利委員會主任廖志偉說。◇








