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水北調天津幹線工程全線採用暗涵輸水，是南水北調中線工程唯一一段長距離（155公里）有壓箱涵輸水線路，主要建築物共268座，其中控制建築物17座、河渠交叉建築物49座、灌渠交叉建築物13座、鐵路交叉建築物4座、公路交叉建築物107座。天津幹線設計流量為50m3/s，加大流量為60m3/s。
天津幹線工程西起河北省保定市西黑山村南水北調總乾渠，東至天津市外環河。途經河北省保定市的徐水、容城、雄縣、高碑店，廊坊市的固安、霸州、永清、安次和天津市的武清、北辰、西青等11個縣市區。
天津幹線工程的主要任務是引調丹江口水庫蓄水解決天津市缺水問題，為天津市及幹線沿線國民經濟可持續發展提供新的水源保障。天津幹線工程規劃年供水量為9.8億m3，其中向天津規劃年供水量為8.6億m3。同時承擔沿線保定市的徐水、容城、雄縣、高碑店和廊坊市的固安、霸州、永清、安次等縣的供水任務，供水規模為1.2億m3/年。
自2014年12月12日南水北調中線通水以來，截止到今天，已累計向天津供水達28億m3（相當於196個西湖），連續安全供水1268天，水質各項指標穩定達到或優於地表水Ⅱ類指標，天津市中心城區、環城四區以及濱海新區和靜海區等14個行政區域，近千萬人口用上了南水北調水。南水北調已成為天津市至關重要的水源，其生態供水更是極大改善了海河水環境，為天津市綠色健康發展提供有效助力。另外，天津幹線在保定和廊坊地區設立了9個分水口，不間斷地向當地提供優質水源，已累計向沿線供水0.15億m3。尤其是自2017年4月1日黨中央公佈設立雄安新區以來，天津分局在中線建管局的安排下，積極研究加大向雄安新區供水能力，全力保障雄安新區用水。
為了向天津及沿線安全供水、供放心水，南水北調中線建管局在天津設立天津分局專門負責向天津、雄安及廊坊等地區的供水工作，天津分局主要管轄自南水北調總乾渠天津分水閘至天津境內曹莊外環河出口閘近170公里輸水工程的運行管理。為此天津分局分別在保定西黑山村設立西黑山管理處、在徐水設立徐水管理處、在白溝設立容雄管理處、在霸州設立霸州管理處、在天津設立天津管理處分別負責相應區域輸水工程的現場管理工作。
通水以來，天津分局始終秉持“負責、務實、求精、創新”的南水北調核心價值理念，以問題為導向，抓規範、保安全，謀創新、促發展，經受住了各種困難和風險的嚴峻挑戰，忠實地踐行著創新、協調、綠色、開放、共享的發展理念。通過艱苦的付出和拼搏，輸水運行工作正在邁向運行標準化、管理規範化，打造了以運行調度為龍頭、以水質為核心、以信息機電為保障、以工程管理為基礎和以安全應急為關鍵的五位一體運行管理體系，全力以赴確保天津市和沿線供水安全。
一是抓牢運行調度這一龍頭。分調中心及各中控室準確執行調度指令操作，嚴肅值班紀律，認真開展水量計量、流量計率定工作。及時全面排查輸水調度可能出現的風險源，定期開展安全教育，制定有效風險防範措施，減小突發事件概率，提升調度風險防控能力。經常性組織開展輸水調度業務技能培訓工作，不斷提高調度關鍵崗位人員的業務水平和綜合素質。不斷提升分調中心和各中控室對異常情況的監控、研判和預警能力，確保運行調度安全平穩。
二是抓牢水質保護這一核心。為確保水質安全，天津分局水質實驗室已取得國家計量認證，實驗室對天津幹線相應水質監測斷面按規程進行檢測。在西黑山進口閘、外環河出口閘分別設置了水質自動監測站，實時分析水質數據，有效確保水質達標。建設了西黑山攔油攔汙設施及水質工作平臺，為轄區水質應急處置提供了便利。每年定期開展水汙染應急演練，提升水汙染處置快速反應能力。從而建立健全了水質應急保障體系。
三是抓牢信息機電這一保障。天津分局建立健全了嚴格的金結、機電、自動化系統保障體系，著力提升了機電設備、通信、各控制系統、網管和安防等運行管理工作，強力推進設備設施的動、靜態巡檢和預防性試驗，同時規範了供電線路、設備和通信設施維護工作，全面強化了信息機電設備設施的保障能力。
四是抓牢工程管理這一基礎。有序開展土建、綠化維修養護工作，通過工程巡查、安保巡查、安全監測、工程維護系統等一系列工作，抓好工程安全。為有效消除地下暗涵看不見摸不著的不利因素，在工程沿線佈置了3567支儀器，埋設在工程的各個重要部位，就像一個個“探頭”，持續為工程“體檢”，“體檢”結果實時分析，動態監控，為工程的平穩安全運行時刻“把脈”，遇到數據突變，自動化系統會及時通知管理人員，把安全隱患消滅在萌芽狀態。同時安排巡查人員，每天在工程沿線步行巡查，對工程進行外部“體檢”。
五是抓牢安全應急這一關鍵。天津分局對工程沿線的各類應急風險因子進行了梳理分析，完善了專項風險處置方案，每年均組織開展不同類型的應急演練。僅2017年一年，就組織開展水汙染、消防、交通、冰凍等應急演練22項，提高突發事件響應、處置和綜合應對能力。
天津幹線的防汛工作納入了天津市、河北省防汛體系，有效地確保了汛期各類信息、物資共享，為南水北調天津幹線工程安全提供了可靠保障；在汛期和冰期組建了應急保障隊伍，設置了應急值守點，駐守人員每天對風險點、現場應急物資儲備、設備狀況進行巡視檢查，實現了通水以來的工程度汛安全、冰期輸水運行平穩。
新的時代孕育新的希望，習近平總書記指出“像保護眼睛一樣保護生態環境，像對待生命一樣對待生態環境” “還老百姓藍天白雲、繁星閃爍”“還給老百姓清水綠岸、魚翔淺底的景象”……南水北調中線建管局天津分局將以習近平新時代中國特色社會主義思想為指引，不忘初心，牢記使命，主動擔當，竭力為天津幹線沿線人民群眾提供優質的水源，為建設“美麗雄安”、“美麗天津”貢獻智慧和力量。
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