在城市化进程中,超大城市、地级市、县域城市的水资源状况与水务管理需求呈现出显著差异。超大城市面临水资源紧缺、管网复杂且老化严重、管理需求精细化等问题;地级市处于发展转型期,部分区域管网有待升级,管理需兼顾效率与成本;县域城市则受限于经济与技术,更侧重基础水务功能保障。若智慧水务解决方案采用 “一刀切” 模式,极易出现超大城市 “功能不足”、县域城市 “资源浪费” 的适配性问题。因此,实现 “一城一策” 的定制化设计,成为智慧水务落地见效的关键。
精准诊断:锚定不同规模城市的核心需求差异
定制化设计的前提,是深入洞察不同规模城市的水务痛点,避免智慧水务解决方案陷入 “大而全” 的功能堆砌或 “小而废” 的能力缺失。对于常住人口超千万的超大城市,水资源禀赋往往呈现 “外调依赖度高、本地水质波动大” 的特点,如北京、上海等城市,70% 以上的水资源需从外部引入,同时中心城区百年以上的老旧管网占比超 15%,管网漏损率控制、水质实时监测、应急供水调度成为管理核心需求。智慧水务解决方案需重点突破 “多水源联合调度”“管网漏损 AI 预测”“水质异常秒级预警” 等功能,例如通过构建全域水资源监测网络,实时整合外调水、本地水库、再生水等多源数据,结合 AI 算法动态优化供水方案,同时在老旧管网密集区域加密布设压力、流量传感器,实现漏损点精准定位,将漏损率控制在 8% 以下。
地级市作为连接城乡的枢纽,水资源禀赋多为 “本地水源尚可、局部污染突出”,管网老化呈现 “中心城区集中、郊区分散” 的特点,管理需求介于 “精细化” 与 “基础保障” 之间。以中部某地级市为例,其老城区管网老化率约 20%,而郊区乡镇管网多为近十年新建,但存在 “管护能力不足” 的问题。针对这类城市,智慧水务解决方案无需盲目追求超大城市的 “全流程智能化”,而是应聚焦 “核心区域精准化 + 郊区基础数字化”,比如在老城区部署水质、管网监测系统,在郊区乡镇推广 “低成本水表远传 + 简易漏损监测” 模块,既满足中心城区的精细化管理需求,又避免郊区因技术门槛过高导致系统闲置。
县域城市则普遍具有 “本地水资源较丰富、但处理能力薄弱”“管网布局简单、老化程度低但管护粗放” 的特点,管理需求以 “保障基础供水安全、降低运维成本” 为主。西部某县域城市拥有丰富的河流水资源,但水厂处理工艺仍为传统方式,水质检测依赖人工采样,管网漏损率因缺乏监测手段长期维持在 15% 以上。对于这类城市,智慧水务解决方案需剥离 “复杂的 AI 调度、多系统联动” 等非必要功能,聚焦 “水质基础指标实时监测”“水表智能化改造”“简易管网巡检 APP” 等实用模块,例如采用太阳能供电的低功耗水质传感器,实现 pH 值、浊度等核心指标的实时监测,通过智能水表远程抄表减少人工成本,以 “低成本、易操作” 的设计确保方案落地后能真正发挥作用。
技术模块化:构建可灵活组合的智慧水务体系
避免 “大而全” 或 “小而废” 的核心,在于打破智慧水务解决方案的 “整体捆绑” 模式,采用 “核心模块 + 拓展模块” 的架构设计,让不同规模城市可根据自身需求自由组合,实现功能与需求的精准匹配。核心模块应涵盖 “数据采集、基础分析、异常预警” 三大基础功能,是所有城市智慧水务建设的 “必选项”,包括智能传感器(水位、流量、水质等)、数据传输网关、基础数据平台及简单的异常报警功能,确保无论城市规模大小,都能实现水务数据的数字化采集与基础管理。
拓展模块则针对不同规模城市的差异化需求设计,为超大城市提供 “多源调度、AI 决策、全域监控” 等高阶模块,例如 “多水源联合调度模块” 可整合外调水、地下水、再生水等数据,通过 AI 算法模拟不同供水方案的能耗与成本,为超大城市提供最优调度策略;“管网数字孪生模块” 可构建城市管网三维模型,结合实时监测数据模拟管道压力、流量变化,提前预测管网爆管风险。对于地级市,拓展模块可聚焦 “区域化管理、成本优化”,如 “分区计量管理模块” 可将城市划分为多个供水区域,通过数据分析定位高漏损区域,针对性开展管网改造;“能耗监测模块” 可实时跟踪水厂水泵、曝气设备的能耗,通过优化运行参数降低能耗成本。
县域城市的拓展模块则以 “轻量化、低成本” 为核心,如 “移动巡检模块” 可通过手机 APP 实现管网巡检路线规划、问题上报、维修跟踪,无需部署复杂的后台系统;“简易水质分析模块” 可基于少量监测数据,生成水质达标率、变化趋势等基础报告,满足县域城市的水质管理需求。这种模块化设计,既避免了超大城市因模块缺失导致 “功能不足”,也防止了县域城市因模块冗余造成 “资源浪费”,真正实现 “按需选配、一城一策”。
运维适配:打造与城市管理能力匹配的服务体系
智慧水务解决方案的落地效果,不仅取决于技术设计,更依赖于与城市水务部门管理能力的适配。超大城市水务部门往往拥有专业的技术团队、完善的运维体系,可承担复杂的系统运维工作,因此解决方案需提供 “自主运维 + 厂家支持” 的双重服务模式,例如为水务部门提供系统操作培训、数据分析师培养,同时厂家提供定期的系统升级、算法优化服务,确保超大城市能充分发挥智慧水务的高阶功能。以深圳为例,其水务部门通过与厂家合作,培养了近百人的专业运维团队,可自主完成管网漏损 AI 模型的参数调整、多水源调度方案的优化,使智慧水务系统的利用率达到 90% 以上。
地级市水务部门技术力量相对薄弱,运维团队规模较小,解决方案需简化运维流程,提供 “半托管式” 运维服务,例如厂家负责系统核心设备的定期检修、数据平台的维护,水务部门仅需负责日常的传感器巡检、数据查看,降低运维门槛。中部某地级市在智慧水务建设中,厂家通过远程监控系统实时监测设备运行状态,一旦发现传感器故障,立即派工程师上门维修,水务部门仅需安排工作人员定期巡查传感器安装情况,大幅降低了运维压力,系统稳定运行率保持在 95% 以上。
县域城市水务部门普遍缺乏专业技术人员,运维能力有限,解决方案需采用 “全托管式” 运维服务,厂家不仅负责系统建设,还承担日常的设备维护、数据处理、问题处置等工作,水务部门仅需接收厂家提供的运维报告、异常预警信息,无需参与复杂的技术操作。西部某县域城市的智慧水务系统,由厂家负责所有传感器的定期校准、数据平台的日常维护,水务部门通过手机 APP 即可查看水质、流量数据,一旦出现异常,厂家会第一时间派工程师现场处置,确保系统正常运行,解决了县域城市 “不会用、没人管” 的难题。
成本平衡:构建与城市经济实力适配的投资方案
不同规模城市的经济实力差异,决定了智慧水务解决方案需在 “功能需求” 与 “成本投入” 之间找到平衡,避免因成本过高导致城市无法承受,或因成本过低导致方案无法落地。超大城市经济实力强,对智慧水务的投资意愿高,可采用 “长期投入 + 分期建设” 的模式,例如将智慧水务建设分为 “数据采集阶段、分析应用阶段、智能决策阶段”,每个阶段投入相应的资金,逐步实现从数字化到智能化的升级。以上海为例,其智慧水务建设分三期推进,总投资超 50 亿元,一期重点建设数据采集网络,二期构建数据平台与基础分析功能,三期实现 AI 调度、数字孪生等高阶应用,既保证了方案的先进性,又避免了一次性投入过大带来的财政压力。
地级市经济实力适中,需在 “功能实用” 与 “成本可控” 之间平衡,解决方案可采用 “核心功能优先建设、拓展功能逐步完善” 的投资策略,优先保障水质监测、管网漏损控制等核心需求的投入,待财政条件允许后,再逐步增加能耗监测、分区计量等拓展功能。中部某地级市智慧水务建设初期投资约 3 亿元,重点建设了中心城区的水质监测网络、管网漏损监测系统,使管网漏损率从 18% 降至 12%,年节约用水超 1000 万吨,后续利用节水带来的收益,逐步投入 2 亿元建设能耗监测、再生水利用等拓展功能,实现了 “以效益养建设” 的良性循环。
县域城市经济实力有限,对成本敏感度高,解决方案需严格控制投资规模,采用 “低成本设备 + 简化功能” 的设计,优先满足基础的供水安全需求。西部某县域城市智慧水务建设总投资仅 5000 万元,采用低成本的 LoRa 无线传输技术、太阳能供电传感器,简化了数据平台功能,仅保留水质监测、流量统计、异常预警等核心模块,既满足了县域城市的基本管理需求,又将投资控制在财政可承受范围内,年运维成本不足 200 万元,实现了 “低成本、高性价比” 的目标。
结语
智慧水务解决方案的 “一城一策”,并非简单的功能增减,而是基于不同规模城市水资源禀赋、管网状况、管理需求、经济实力的系统性定制。通过精准诊断需求、模块化技术设计、适配性运维服务、平衡型投资方案,既能让超大城市在智慧水务的支撑下实现精细化管理,也能让地级市、县域城市以合理的成本获得实用的智慧水务服务,真正避免 “大而全” 或 “小而废” 的适配性问题,推动智慧水务在不同规模城市落地生根、发挥实效,为城市水务管理现代化提供有力支撑。