2025-10-28 10:00:20
【导语】山东极度缺水，为此建起庞大水网。面对调度难题，山东省水网运行调度中心郑英团队打造数字孪生“智慧大脑”，实现精准调水、无人操控，还能预测水质(zhì)、节(jié)能(néng)培(péi)训(xun)，为(wèi)山(shān)东(dōng)乃(nǎi)至(zhì)国(guó)家(jiā)水(shuǐ)网(wǎng)建(jiàn)设(shè)提(tí)供(gōng)可(kě)复(fù)制(zhì)方(fāng)案(àn) 。
近(jìn)日(rì)，山(shān)东(dōng)省(shěng)水(shuǐ)网(wǎng)运(yùn)行(xíng)调(diào)度(dù)中(zhōng)心(xīn)调(diào)度(dù)运(yùn)行(xíng)部(bù)副(fù)部(bù)长(zhǎng)、高(gāo)级(jí)工(gōng)程(chéng)师(shī)郑(zhèng)英(yīng)在(zài)2025说(shuō)·河(hé)北(běi)场带来演讲《胶东调水的“导航系统”：如何给胶东地区精准送水？》。
以下是郑英的演讲节选：
一提到山东，大家往往想到的是泰山、孔子、趵突泉或青岛的海鲜，但很少有人知道，山东其实是一个极度缺水的省份。省人均水资源量不到全国平均水平的六分之一，对水的渴望几乎刻在了山东人骨子里。
为了“解渴”，我们建起了一张庞大的山东水网，它就像人体的血脉，全长超过710公里，把黄河水和长江水送进3000多万户人家，送到田间地头和工业厂区。
这张网巨大而复杂，运行管理的难度可想而知。过去调度员要对着图纸，一个数、一个数地算，一个电话、一个电话地打。后来有了电脑，能看到实时水位流量，但关键的判断和决策依然要靠人，就像开车时即使有导航，方向盘仍要自己掌握。
在我们最重要的胶东调水工程中，这种复杂性被放大了。工程全长600多公里，沿线有13座大型泵站、100多座闸阀站、40多个分水口门。我们每天都要解决三个难题：有限的水资源如何在青岛、烟台、威海之间分配？上百个泵站、闸门如何协同操作才能高效？突发的极端天气、设备故障又该如何应对？
这些问题，仅靠人力计算和经验判断，越来越吃力。于是我们萌生了一个大胆的想法：能不能在数字世界中，建出一张与真实水网一模一样的“孪生水网”？
（图片来源于郑英PPT）
数字孪生系统就像真实水网的双胞胎兄弟，我们把每条河道、每座泵站、每个闸门都数字化，连水流速度、管道压力都实时同步。在数字孪生系统中，可以先行演练各种调度方案，不会影响真实世界。当真正的挑战到来时，这个虚拟的双胞胎就能帮我们快速决策。
今年3月，烟台、威海遭遇大旱，急需调水。我们只需在系统中输入“向烟台威海调水”的指令，系(xì)统(tǒng)背(bèi)后(hòu)的(de)水(shuǐ)利(lì)模(mó)型(xíng)和(hé)AI算(suàn)法(fǎ)就(jiù)会(huì)开(kāi)始(shǐ)运(yùn)转(zhuǎn)。它(tā)考(kǎo)虑(lǜ)当(dāng)时(shí)的(de)水(shuǐ)位(wèi)、流(liú)速(sù)，结(jié)合(hé)运(yùn)行(xíng)情(qíng)况(kuàng)，1分(fēn)钟(zhōng)不(bù)到(dào)，就(jiù)自(zì)动(dòng)生(shēng)成(chéng)最(zuì)优(yōu)方(fāng)案(àn)，清(qīng)楚(chu)地(de)标(biāo)出(chū)每个泵站、闸门的开度、流量。
更神奇的是，我们的智慧大脑还能自动下达指令。过去要一个电话、一个电话地通知现场，如今指令通过网络传送到闸站和泵站。每个现场都有一个叫“调控智能体”的小盒子，我们给它起了个昵称，叫“小诸葛”。它能自主执行调度命令，让闸门自动开合，水泵自动启动。同时，我们还有无人机作为“千里眼”，沿着输水线路巡航，实时监测运行状态。整个过程无需人工操作，真正实现了无人值守、自动操控。
这次紧急调水任务，以前要花整整一天时间，现在只用了6个小时就能完成。过去水位波动十几厘米，如今控(kòng)制(zhì)在(zài)3厘(lí)米(mǐ)以(yǐ)内(nèi)。可(kě)以(yǐ)说(shuō)，我(wǒ)们(men)让(ràng)水(shuǐ)流(liú)的(de)“脉(mài)搏(bó)”变(biàn)得(de)前(qián)所(suǒ)未(wèi)有(yǒu)地(de)稳(wěn)定(dìng)、精(jīng)准(zhǔn)。
我(wǒ)们(men)的(de)智(zhì)慧(huì)大(dà)脑(nǎo)不(bù)仅(jǐn)仅(jǐn)会(huì)调(diào)水(shuǐ)，还(hái)能(néng)像(xiàng)天(tiān)气(qì)预(yù)报(bào)一(yī)样(yàng)预(yù)测(cè)水(shuǐ)质(zhì)变(biàn)化，提前一周发出预警，保障供水安全。它还能自动计算出最节能的水泵组合，一年下来省下大量电费。智慧大脑还可以作为培训平台，让新员工在虚拟系统中练习高难度调度操作，既安全又高效。
这些成果的背后，是数据与经验的结合。我们把几十年来积累的上亿条运行数据喂给系统，又请来工作30多年的老调度员，把他们脑海中的经验规则转化为机器能理解的算法，让智慧大脑既有智商，又有情商。数据让系统学会了逻辑，经验让它学会了判断。
很多人可能觉得，这样的技术离我们的生活很远。但实际上，它带来的改变非常具体。过去从下令到城市供水恢复要24小时，如今只需6小时，一座城市能提前半天用上水。水位波动从10厘米降到3厘米，意味着我们能省下更多的水，去滋润更广阔的土地。
我们的成功实践只是一个开始，它就像一个样板间，为整个山东水网，乃至我们正在建设的、更宏伟的国家水网，都提供了一套可以复制、推广的方案。
设想一下，未来当河北需要水时，国家级的超级水网大脑就会立刻计算，是从长江调水，还是从黄河调水，哪个路线最快、最节能、最环保。
每一滴水都能被(bèi)精(jīng)准(zhǔn)调(diào)度(dù)，流(liú)向(xiàng)最(zuì)需(xū)要(yào)它(tā)的(de)地(de)方(fāng)，发(fā)挥(huī)最(zuì)大(dà)的(de)价(jià)值(zhí)。这(zhè)就(jiù)是(shì)我(wǒ)们(men)水(shuǐ)利(lì)人(rén)努(nǔ)力(lì)的(de)方(fāng)向(xiàng)。
策(cè)划(huà)制(zhì)作(zuò)
演(yǎn)讲(jiǎng)人丨郑英 山东省水网运行调度中心调度运行部副部长、高级工程师
责编丨艾静
审校丨徐来、林林
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