城区供水系统工程管理怎么做才能确保安全稳定运行?
在城市化进程不断加快的今天,城区供水系统作为城市基础设施的重要组成部分,其安全、高效与稳定运行直接关系到居民生活质量、公共健康乃至城市发展的可持续性。然而,随着人口增长、用水需求激增以及老旧管网老化等问题日益凸显,传统的粗放式管理模式已难以应对复杂多变的挑战。因此,如何科学、系统地进行城区供水系统工程管理,成为摆在水务管理者面前的一项紧迫任务。
一、城区供水系统工程管理的核心目标
城区供水系统工程管理的根本目的,在于保障水质安全、水量充足、水压稳定,并实现全生命周期的成本最优与风险可控。这不仅涉及从水源地取水、净水厂处理、输配管网输送直至用户终端的全流程管理,还涵盖设备维护、应急响应、信息化建设等多个维度。具体而言,核心目标包括:
- 安全保障:确保出厂水和管网末梢水均符合国家《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2022),杜绝水源污染、管道渗漏导致的二次污染。
- 服务连续性:通过科学调度和冗余设计,避免因设备故障或突发事故造成大面积停水,提升用户满意度。
- 节能降耗:优化泵站运行策略,减少无效能耗;推广智能水表和漏损控制技术,降低水资源浪费。
- 资产全周期管理:建立从规划、建设、运营到报废更新的闭环管理体系,延长设施使用寿命,提高投资效益。
- 数字化转型:推动“智慧水务”建设,利用物联网、大数据、AI算法等技术实现精细化、智能化管理。
二、当前城区供水系统工程管理面临的主要挑战
尽管我国城市供水能力持续增强,但在实际工程管理中仍存在诸多痛点与难点:
1. 管网老化严重,漏损率居高不下
许多城市供水管网建于上世纪七八十年代,材质多为铸铁或镀锌钢管,普遍存在腐蚀、破裂、接口松动等问题。据住建部统计数据显示,全国城市供水管网平均漏损率约为15%,部分老旧城区甚至超过25%。这意味着每供出1吨水,就有近1/4被白白流失,既造成资源浪费,也影响供水压力稳定性。
2. 水质监测体系不完善
部分地区仍依赖人工采样检测,缺乏在线实时监测能力,难以及时发现水质异常变化。尤其在突发污染事件(如化工泄漏、暴雨冲刷污水入河)发生时,反应滞后可能导致污染扩散,危及公众健康。
3. 运行调度智能化程度低
多数供水企业仍在使用经验型调度模式,未充分结合用水规律、天气变化、设备状态等因素进行动态优化。导致泵站能耗高、高峰期水压不足、低峰期水泵空转等问题频发。
4. 缺乏统一的信息平台
供水系统的数据分散在不同部门(如调度中心、维修队、客服热线、水质实验室),形成“信息孤岛”。管理人员难以获取全景视图,决策效率低下,应急响应延迟。
5. 维护机制滞后,预防性管理薄弱
许多单位仍停留在“坏了再修”的被动运维模式,缺少基于设备寿命预测、故障概率分析的主动干预机制,导致维修成本上升、停水时间延长。
三、城区供水系统工程管理的关键路径与实践策略
面对上述挑战,必须构建一套覆盖“规划—建设—运行—维护—升级”的全过程管理体系,并融合现代信息技术与先进管理理念,实现由传统经验驱动向数据驱动转型。
1. 构建智慧化监控网络:打造“感知+预警”双引擎
部署覆盖水源地、水厂、主干管、分区计量点、用户端的多层次传感设备,包括:
- 流量计、压力传感器:用于实时掌握各节点水力工况,辅助调度决策。
- 水质在线监测仪:对浊度、余氯、pH值、重金属等关键指标进行自动采集与上传。
- 声波/电磁漏损探测仪:精准定位地下管道微小泄漏点,缩短修复周期。
同时,建立AI算法模型,对历史数据进行挖掘分析,提前识别潜在风险(如某片区压力骤降可能预示爆管风险),实现“事前预警、事中处置、事后复盘”的闭环管理。
2. 推进DMA分区计量管理:精细控漏,降本增效
将供水区域划分为若干个独立的“DMA(District Metered Area)”,每个区安装独立计量装置,精确核算用水量与漏损量。通过对比实际用水量与理论供水量的差值,快速锁定漏损区域,指导抢修队伍精准出击。
例如,广州市番禺区实施DMA改造后,漏损率从22%降至13%,年节约水量超180万吨,经济效益显著。
3. 建立全生命周期资产管理平台
开发集成化的资产管理信息系统(EAM),记录每条管道、每台泵机、每个阀门的原始参数、安装日期、检修记录、更换周期等信息,形成电子档案。结合GIS地理信息系统,可视化展示管网拓扑结构与资产分布,支持寿命评估与更新优先级排序。
该平台还能自动生成年度维护计划,提醒到期设备进行检测或更换,防止因疏忽造成突发故障。
4. 强化应急管理体系建设
制定科学的应急预案,明确组织架构、响应流程、物资储备与演练机制。针对不同类型突发事件(如地震破坏、火灾中断、水源污染)设置差异化处置方案,并定期开展桌面推演和实战演练。
此外,应设立应急指挥中心,整合视频监控、移动通信、GPS定位等功能,实现多部门协同作战,缩短事故响应时间至30分钟以内。
5. 推动制度创新与人才培养
工程管理不仅是技术问题,更是制度与人的问题。建议:
- 建立健全绩效考核机制,将漏损率、水质达标率、用户投诉率等纳入KPI,激励一线员工主动作为。
- 鼓励技术创新,设立专项基金支持智慧水务技术研发与试点应用。
- 加强专业人才队伍建设,与高校合作开设水务工程硕士班,培养懂技术、善管理的复合型人才。
四、典型案例解析:深圳南山区智慧供水管理系统
深圳市南山区近年来率先建成国内领先的智慧供水管理系统,其成功经验值得借鉴:
- 全域感知覆盖:全区布设超3000个智能水表、120个压力传感器、60个水质在线监测点,实现全天候数据采集。
- 智能调度平台:基于AI算法预测未来24小时用水趋势,自动调节泵站启停与频率,年节电率达18%。
- DMA精细分区:划分32个DMA单元,漏损率从19%下降至9%,节省运维成本约200万元/年。
- 移动端巡检:运维人员使用APP扫码打卡、拍照上传缺陷,系统自动派单并跟踪进度,响应速度提升60%。
该项目被评为住房和城乡建设部“智慧水务示范项目”,为其他城市提供了可复制的经验模板。
五、未来发展趋势:从“能用”走向“好用”
随着“数字中国”战略深入实施,城区供水系统工程管理正迈向更高阶段:
- 碳中和导向:探索太阳能水泵、储能系统等绿色能源应用,助力水务行业低碳转型。
- 数字孪生技术:构建虚拟供水网络,模拟极端工况下的运行表现,辅助科学决策。
- 用户参与式治理:通过小程序推送节水提示、报修功能、水质报告,增强公众参与感与信任度。
- 政策法规支撑:国家层面将出台更严格的供水安全监管条例,倒逼企业提升管理水平。
总而言之,城区供水系统工程管理是一项系统工程,需要政府、企业、科研机构和社会各界共同努力,以科技创新为引擎,以制度建设为保障,方能在新时代背景下实现高质量发展,真正让每一滴水都安心流淌。