当上海、深圳等大城市已依托智慧井盖、数字孪生平台实现水务精细化管理时,众多中小城市的智慧水务建设仍在起步阶段徘徊。这些城市承载着我国过半人口的生产生活用水保障重任,却因经济基础、技术储备、管理机制等多重限制,在数字化转型中面临 “想做不会做、要做没钱做、做了用不好” 的三重困境。智慧水务建设绝非简单的设备堆砌,其在中小城市落地受阻的背后,是深层矛盾交织的必然结果,需从根源处梳理核心难点。
一、资金之困:投入产出失衡的 “成本陷阱”
资金短缺与效益模糊构成了中小城市智慧水务建设的首要障碍,这种困境并非单纯的财力不足,而是投入产出失衡导致的决策犹豫与推进乏力。
前期建设成本居高不下。智慧水务系统涉及感知设备、通信网络、数据平台等全链条投入,对财政实力有限的中小城市而言压力显著。一套覆盖县域的管网监测系统,仅超声波水位传感器、LoRa 通信模块等核心设备采购成本就达每公里数万元,若要实现 100 公里管网覆盖,仅硬件投入就需数百万元。西部某县级市曾计划部署 50 套智慧井盖系统,核算发现含安装调试在内的总成本超 200 万元,相当于当地水务部门半年的运维经费,项目最终被迫缩减规模。更棘手的是,中小城市管网老化严重,部分区域需先进行管网改造才能适配智能设备,进一步推高了前期投入门槛。
长期运维费用成为 “隐形负担”。智慧水务系统的生命周期长达 10-15 年,后期设备更换、平台升级、数据存储等费用持续产生。东部某县级市 2022 年建成简易智慧水务平台后,每年仅服务器租赁、传感器电池更换费用就达 15 万元,且随着设备老化,运维成本以年均 10% 的速度递增。由于缺乏稳定的经费保障机制,许多城市只能 “重建设、轻运维”,导致部分监测设备运行 1-2 年后因缺乏维护陷入瘫痪,形成 “投入 - 闲置 - 再投入” 的恶性循环。
效益回报周期长削弱决策动力。智慧水务的效益多体现在长期的管理效率提升、漏损率降低等方面,短期内难以转化为显性的经济收益。北方某地级市测算显示,智慧供水系统建成后需 8-10 年才能通过漏损率下降收回成本,而地方政府任期通常为 5 年,这种 “前人栽树、后人乘凉” 的投入模式,使得短期政绩导向下的决策更倾向于规避此类长期项目,进一步加剧了资金投入的滞后性。
二、技术之困:适配性不足的 “落地壁垒”
中小城市的技术困境并非缺乏先进技术可选,而是先进技术与本地实际需求、基础条件的错位,导致 “高大上” 的系统难以发挥实效。
技术选型陷入 “两难抉择”。当前智慧水务技术多由一线城市需求驱动开发,难以直接适配中小城市场景。若选择大型城市采用的云原生平台、AI 预测模型等高端方案,不仅成本难以承受,其复杂的操作逻辑也超出基层人员能力范围;若选择低成本的简易方案,又可能面临功能单一、扩展性差的问题。中部某县级市曾引进一套为大城市设计的智慧排水系统,因当地管网资料不全、降雨数据精度不足,系统的积水预测功能完全失效,最终沦为 “数据看板”。这种 “先进技术用不了、简易技术不够用” 的困境,成为许多中小城市的共性难题。
技术与业务 “两张皮” 现象突出。智慧水务建设需要技术与水务业务深度融合,但中小城市普遍缺乏既懂信息技术又通水务业务的复合型人才。某县级市水务部门与科技公司合作开发水质监测系统时,因技术人员不了解水质检测的关键指标与频次要求,系统仅能监测常规指标,对当地突出的农药残留污染问题毫无监测能力,建成后不得不重新升级改造。更严重的是,部分科技公司为抢占市场,将标准化产品直接 “空降” 到中小城市,忽视管网布局、用水习惯等个性化差异,导致系统与实际业务流程脱节,难以真正提升管理效率。
技术迭代与设备兼容难题。智慧水务技术更新迭代速度快,而中小城市建设资金有限,往往难以跟上技术升级步伐。南方某县级市 2019 年建成的智慧水务平台,采用的是传统服务器架构,仅 3 年后就因无法兼容新的物联网通信协议,无法接入新增的监测设备,若要升级平台架构,需额外投入近百万元,远超其年度技术改造预算。同时,不同时期采购的设备往往来自不同厂商,缺乏统一的数据接口标准,导致 “新设备连不上老平台、老数据进不了新系统”,形成新的 “技术孤岛”。
三、管理之困:协同缺失的 “机制梗阻”
相较于技术和资金问题,管理机制的不完善更具根本性,部门壁垒、数据割裂、人才匮乏等问题,从根源上制约了智慧水务建设的推进。
跨部门协同机制严重缺位。水务管理涉及市政、水利、环保、应急等多个部门,中小城市因行政层级简化、部门职责划分不够清晰,协同难度更大。东部某县级市在推进智慧排水建设时,需要获取水利部门的河道水位数据、气象部门的降雨预报数据,但由于缺乏明确的共享机制,各部门以 “数据安全” 为由拒绝提供,导致系统只能依赖自身监测数据,预警准确性大幅下降。更普遍的是,管网维护归市政部门、水质监测归环保部门、供水运营归水务公司,各主体数据独立存储,智慧水务平台难以实现 “一网统管”,沦为 “信息集散地” 而非 “决策指挥中心”。
数据基础薄弱且管理无序。智慧水务以数据为核心,但中小城市普遍存在 “数据家底不清” 的问题。西部某县级市管网总长度超 800 公里,但完整的数字化档案不足 40%,许多老旧管网的管径、埋深等关键数据仍依赖纸质图纸,部分图纸甚至已丢失或残缺。即使在数据采集后,也因缺乏统一的标准规范,导致数据格式混乱:供水数据采用 Excel 表格记录,排水数据存储于 Access 数据库,水质数据则分散在检测人员的个人电脑中,数据整合需耗费大量人工成本。这种 “源头数据缺失、过程管理混乱” 的状况,使得智慧水务系统失去了运行基础。
专业人才队伍严重断层。智慧水务系统的运行维护需要专业技术人才支撑,但中小城市难以吸引和留住此类人才。某省水务行业调研显示,县级水务部门中,具备信息技术背景的人员占比不足 5%,且多为兼职负责设备维护。西部某县级市智慧水务平台建成后,因缺乏专业人员操作,平台的数据分析、模型优化等功能长期闲置,仅用于查看实时水位数据,与传统的人工巡检相比并未体现明显优势。同时,基层人员的数字化技能不足,部分年长的运维人员甚至不会使用智能手机查看预警信息,导致系统的应急响应功能难以落地。
四、基础之困:设施滞后的 “先天短板”
智慧水务建设需以完善的基础设施为支撑,而中小城市在管网设施、通信网络等方面的先天不足,成为难以逾越的 “硬件鸿沟”。
管网设施老化制约技术适配。中小城市许多管网建成于上世纪八九十年代,老化、破损问题突出,不仅运行效率低下,更难以适配智能监测设备。中部某县级市老城区管网漏损率达 25%,部分管段因腐蚀严重,无法安装压力传感器;部分区域管网布局混乱,“雨污混接”“管径错接” 现象普遍,导致智慧排水系统采集的数据失真,无法用于精准调度。若要对这些管网进行全面改造,所需资金动辄数十亿,远超中小城市的财政承受能力,形成 “不改造无法智能化、不智能化难以精准改造” 的恶性循环。
通信网络覆盖存在 “盲区”。物联网设备的数据传输依赖稳定的通信网络,但中小城市的通信基础设施建设相对滞后。东部某县级市郊区及乡镇区域,4G 信号覆盖率仅 70%,NB-IoT 网络更是尚未部署,导致部署在这些区域的监测设备无法实时传输数据,只能采用定时存储、人工提取的方式获取数据,失去了智慧系统的实时性优势。即使在城区,部分地下管网深处因信号屏蔽严重,也存在数据传输中断问题,需额外部署信号中继设备,进一步增加了建设成本。
能源保障稳定性不足。智慧监测设备需要持续的能源供应,但中小城市部分区域的供电稳定性较差。西部某县级市乡镇区域因电网改造滞后,每月平均停电 2-3 次,每次停电都会导致监测设备离线,恢复供电后需人工重启设备并补传数据,不仅增加了运维工作量,更可能在停电期间错失积水、泄漏等隐患的预警时机。虽然可采用太阳能供电模式,但在阴雨天气较多的地区,太阳能电池板的供电稳定性难以保障,进一步制约了设备的正常运行。
中小城市智慧水务建设的难点,本质上是经济发展水平、技术储备、管理能力与数字化需求之间的系统性矛盾。这些难点相互交织、互为因果:资金短缺导致基础建设滞后,基础薄弱又影响技术落地效果,技术无法发挥效益则进一步降低资金投入意愿。破解这些难题,既需要国家层面加大政策扶持与资金倾斜,制定适配中小城市的技术标准与建设指南;也需要地方政府创新思路,通过 “分步建设、试点先行”“政企合作、利益共享” 等模式降低实施门槛;更需要从根本上加强人才培养与基础建设,逐步补齐短板。唯有如此,才能让智慧水务真正惠及广大中小城市,为城市水安全提供坚实保障。