分析智能给排水管道在水务管理中的应用

王志刚

（青岛平度市自来水公司技术科）

1 引言

现如今各行各业都朝向智能化、智慧化发展，随着城市化进程不断发展，水资源合理利用与开发愈发需要合理规划与控制，结合现如今科技与网络的不断发展，智能水务设备与智慧水务系统成为新的水务管理发展趋势。智慧水务系统主要利用高科技信息技术、无线传感技术、移动网络系统与智能水务设备、自来水信息系统等相结合，通过大数据库、云计算从而实现水务管理的智能感知、智能模拟、智能判断、智能预警、智能调度、智能处置、智能控制和智能服务这一全方位的水务管理系统。

图1 2010 年～2018 年间中国水资源用量统计图

2 现代水务管理的发展

现代水务管理向智能化、科学化快速发展，可实现水务管理给排水状态、输送与水质安全不间断动态监控，使自来水公司、污水处理厂等水务管理相关企业实现运营管理数字化、科技化、智能化。智能水务设备方面，智能给排水管道、数采仪、智能水质表、智能水压表等设备成为水务管理的主要发展设备，以适应智能化发展需求［1］。由见图1 所示，以2010 年～2018 年间为例，中国水资源用量除2011 年～2012 年间有所波动外，均呈现逐年增长态势，随着我国经济快速发展、城镇化和工业化进程推进，近年来，我国的总用水量基本维持在稳定水平。水资源用量的不断增长加重了水务管理的压力，需研发新的智能化发展方向。

3 给排水工程与管道系统发展

给排水科学与工程一般指城市用水供给系统与排水系统，包含市政给排水和建筑给排水，简称给排水，是面向给水排水工程研究的水的一个社会循环的问题。给排水管道是给排水工程中必不可少的设备需要。给水方面，自来水厂需通过给水管道将处理过后符合生产、生活用水标准的自来水，通过四通八达的城市给水管网，将自来水输送到用水企业、单位与居民生产生活各个场所。排水方面，由自来水厂输送到各个生产生活场所的自来水经过使用后，需通过排水系统将各类别污水输送至先进的污水处理厂，经科学化集中处理后，再由污水处理厂将处理后符合标准的水源排放到江河湖泊中去。在给排水的取水、处理、输送、排水、二次处理、排放的这一全过程是给排水的主要过程，在主要过程中也均有给排水管道参与［2］。

现如今给排水工程中，与水务管理相结合，市政水务管理与建筑水务管理中，给排水管道规划与设置、建设与管理压力增大，科技化、数字化、智能化发展成为新的方向，智能给排水管道可根据水务管理在市政、建筑、消防等方面的不同功能与设置需求，智能控制给水与排水各个方面，并与智慧水务系统、无线网络、系统其它智能设备等一同达到给水与排水要求，进行智能化处理。智能给排水管道也将在给排水工程方面成为新的发展趋势，并发挥重要作用［3］。

图2 中国各类别水资源用量占比统计图

4 智能给排水管道在水务管理中的作用

水务管理包含城市防洪、排涝、蓄水、供水、灌溉、水环境保护、污水处理、消防、生活用水、建筑给排水等涉水事务，组成一个庞大有序的城市水务系统。以图2 为例，中国水资源用量可分为生活用水、农业用水、工业用水三部分。

灌溉方面，由图2 所示，农业用水在水资源利用中占相当大比重，据数据统计，目前全国在灌溉方面，农业年用水量可达3800 亿m3，占全国总用水量比重将近70%。但一直以来，农业用水利用系数长时期处于很低的水平，全国农业灌溉用水利用系数普遍仅在0.3 ～0.4 左右。国际领域中，农业用水利用系数可达0.7 ～0.8。我国近年来十分重视此方面发展，但水务系统与相关配套硬件需要有所跟进，智能给排水管道可实现水资源的科学化、自动化管理，可实现智能防渗漏检测、与土地湿度检测相配合实现智能给水。在喷灌、滴灌方面也可发挥巨大作用，可大大节约水资源、提高水资源利用率、提高用水系数，为水务管理发挥作用［4］。

工业用水方面，同等工业产值下用水立方量我国是发达国家的10 ～20 倍，我国工业用水的重复利用率为40%左右，发达国家是75%～85%。想要解决工业用水存在的问题，除国家大力改进生产工艺与工业结构外，想要改善这些问题，与先进的水务管理模式和水务设备息息相关，智能给排水管道可在其中发挥重大作用，除可检测泄露节约用水外，进行智能检测与回流使用，提高重复利用率，可以大幅度提高利用率、降低用水量，降低用水压力，为水务管理作出巨大贡献。

防洪、排涝与蓄水方面，新中国成立后，水利建设取得了很大的成就。水库量、灌溉面积、库容与防洪堤坝等都有飞速增长，但在天气多变与旱涝灾害多发时期，仍面临许多挑战。传统管道由于监测任务量大、故障检测困难、技术人员需求量高，在特殊时期有极大不便。智能给排水管道可与检测监测设备一同进行工作，在进行智能排查与监测后，根据防洪排涝要求、库容蓄水要求，智能化进行给水与排水作业，保障防洪排涝与水库安全，发挥科学化、智能化作用，节省人力。

水资源保护与污水处理方面，我国水资源保护与污水处理虽实现了长足改善，但现今仍存在环境恶化造成的地面沉降、海水入侵等一系列生态问题。另一方面，水资源配置不合理造成了河流断流、地区分配不均等问题，加剧了水资源环境的不平衡。智能排水管道可实现污水指标检测，实现污水分类合理化处理，指标合格后进行合理排放，减轻环境压力与恶化。在污水处理方面，水资源监管和治理是阻碍城市发展的一大问题，智慧水务与智能设备的发展则可以及时、准确、智能的解决问题，在提高污水处理效率、严格进行水质监测、缓解人员压力等方面也发挥了重要作用。

消防设施方面，随着消防部队改制，我国消防事业也向职业化、规范化、科学化发展，但各类水务方面新闻却屡见不鲜，例如紧急时刻消防栓与消防管道系统却无法发挥正常作用，也从某种程度上阻碍了消防事业的发展。智能给排水管道的发展可实现管道的自检自查、智能输送，降低故障率。

在生活用水方面，我国是联合国13个贫水国之一。但经数据显示，我国各个城市生活用水浪费极其严重，全国多数城市自来水管网仅跑、冒、滴、漏损失率就达到15%-20%，问题亟待解决。目前，我国大部分城市的排水管道均已运行多年，排水功能减弱，相关设施也开始出现问题。智能给排水管道可解决自来水管网跑、冒、滴、漏损失的问题，实时监测与检查。在水质方面，也可以进行智能检测，与智慧水务系统相结合，形成智能给排水管网［5］。

建筑水务管理方面，随着楼宇自动化系统的发展，建筑的给排水管道穿插于给水系统、生活排水系统和消防系统，这几个系统都是楼宇自动化系统重要的监控对象。智能给排水管道是以上系统必不可少的组成部分，智能给排水可与楼宇自动化系统相结合发挥作用，便于居民生活、水资源节约、污水排放、水资源再利用、楼宇消防安全等方面都有重要作用［6］。

5 结语

综上所述，在水务管理的各个方面，智能给排水管道结合智慧水务系统的数据采集、智能设备、网络系统等线上监测设备实时感知各类供排水系统的运行状态，并采用可视可控的方式有机整合水务管理部门与供给与排水设施，从而达到智能化水务管理。智能给排水管道在当今水务管理中发挥着重要作用，为适应发展需求，智能给排水管道将成为给排水发展的主 力军。