原标题：都会智能水网系统剖析与关键支撑技术摘要：水网是现代都会四大基础性网络之一,都会智能水网是智慧都会的重要基础设施和组成要件。在对都会水网的结构和功效举行系统剖析的基础上,提出由智能化的水物理网、水信息网、水调理网耦合而成都会智能水网系统,它具备宁静性、可测度性、可控达性、资源优化性和技术先进性五维智能化表征,能支持和实现水流、信息流、业务流的互联互通。此外,对都会智能水网建设重点偏向、关键支撑技术和基本原则举行了探讨。最后提出都会智能水网生长建议。
焦点看法认为,都会智能水网建设是对中国都会水系统的综合治理,也是都会人居情况的重构,功效综合是都会智能水网建设乐成的前提,都会智能水网的建设应以河湖水系和供排水网络为焦点,需要流域和都会的整体计划设计,须基于多部门、跨行业的优势互补、互助交织,根据整体计划、系统结构的方式协同推进。关键字：都会智能水网; 系统结构; 多元功效; 三网合一; 智能化表征; 关键技术;作者简介：王建华(1972—),男,教授级高级工程师,博士研究生导师,中国水利水电科学研究院副院长,博士,主要从事流域水循环、水资源和节水型社会建设等研究。E-mail:wjh@iwhr.com;冶运涛(1983—),男,教授级高级工程师,博士,主要从事水信息与智慧流域、流域水循环模拟和水资源遥感等研究。
E-mail:yeyuntao@iwhr.com;引用：王建华，赵红莉，冶运涛.都会智能水网系统剖析与关键支撑技术［J］.水利水电技术，2019，50( 8) : 37-44.WANG Jianhua，ZHAO Hongli，YE Yuntao. Systematic analysis and key supporting technologies of Urban Smart Water Grid［J］. Water Resources and Hydropower Engineering，2019，50( 8) : 37-44.正文近40年来,我国履历了急剧的都会化历程,从1977年到2017年,我国都会化率从17.55%提高到58.52%。未来30年,我国将全面推进新型城镇化,都会化率还将快速显著提高。
凭据“诺瑟姆曲线”预计 ,都会化率在30%～70%时是都会化速率最快的时期,这说明我国现在正处于都会化最为急剧的时期,同时也是情况问题最为突出的阶段,如除传统的都会供水管网漏损问题外 ,都会内涝、水污染和水资源短缺等新型的都会水问题日益凸显 ,主要体现在:一是城镇化历程中河湖水系格式和微地形变化,河湖调蓄能力降低,都会洪涝灾害频发;二是都会污染物排放负荷凌驾河湖水情况承载能力,发生了水情况、水生态恶化问题,并加剧水资源短缺;三是水资源供需压力日趋严重,都会水资源短缺问题普遍,全国有400余座都会缺水。都会水问题的本质是都会水循环历程与人类社会运动历程不相适应,处置惩罚都会水问题的焦点要求就是要通过自然和社会的双向调控,使得都会水循环与人类社会相互适应,从而淘汰水害增加水利,实现都会良性水循环。
由自然河湖水系和人工供排水系统组成的都会水网是水循环的物理载体,是所有水循环调控行为和措施的客观基础。现代都会由差别类型的网络、基础设施和情况等焦点系统组成,即组织(人)、业务(政务)、交通、通讯、水和能源 ,其中水网与都会交通网、通讯网、能源网并列为都会的四大基础性网络,其智能化水平的崎岖,关乎都会民生、公共宁静、生态情况、都会服务及各种生产运动保障能力与效率,智能水网(Smart Water Grid)无疑是智慧都会的重要基础设施和焦点组成要件 ,被许多国家作为解决区域水问题的重要途径并付诸实施。1 智能水网海内外生长现状在外洋,美国推进了以水资源设置为主要内容的“智能水网”(National Smart Water Grid)建设,从密西西比河调水至科罗拉多河,以解决水资源供需空间不均的问题。
澳大利亚SEQ智能水网工程(SEQ Water Grid)主要是通过输水管网把澳大利亚供水区域和缺水区域相连通,并构建一个智能化水资源治理平台,通过区域综合治理降低水资源短缺风险并实现多水源高效使用。以色列历时11年建玉成国输水系统(National Water Carrier of Israel),将北部加利利湖提水372 m,通过管道运向沿海和南部地域,成为以色列全国统一调配水资源的主动脉,以全国输水系统为主干基础,配套敏捷科学的水资源调配系统和高效集约用水系统形成的国家智能水网工程,极大地改善了以色列的供水状况。韩国2011年开始实施智能水网项目,其目的是开发焦点技术,如水资源获取和处置惩罚、管道网络、“智能水网”的子网和微型网的建设和综合治理。
在欧盟,法国、西班牙和荷兰计划推出服务于智能水网建设的1 100万智能水表,荷兰制定了智能电表的尺度,德国埃尔丁的运营已经联手通用电气建设水资源和能源的先进计量基础设施;位于地中海意大利南面的马耳他团结IBM从2009年提倡了为期5年耗资7 000万欧元的国民项目来建设国家水资源和电力系统方面的“智能水网”和先进计量设施。在海内,在全国尺度,构建以南水北调“四纵三横”为主干的中华洪流网总体结构 ,同时配套了水资源调配系统的建设。在区域尺度,智能水网建设主要分为两个偏向,一个是以水资源设置网络为主的物理水网计划建设,如山西省洪流网 、云南省水宁静保障网 等;另一个则是以水利信息化网络为主的信息水网计。
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