供水工程自来水管理：如何保障水质安全与高效运行？
在现代社会，自来水作为城市基础设施的核心组成部分，直接关系到千家万户的生活质量与公共健康。随着城镇化进程的加快和水资源紧张问题日益突出，供水工程的科学化、智能化管理已成为水务行业的重要课题。本文将从供水工程的基本构成出发，深入探讨自来水管理的关键环节，包括水源保护、水处理工艺优化、管网运维、智慧监控系统建设以及用户服务提升等方面，并结合实际案例提出可行的改进策略，旨在为供水企业、政府监管部门及广大居民提供一套系统化、可持续的管理方案。
一、供水工程的基本组成与管理挑战
供水工程通常由取水设施、输水管道、水处理厂、加压泵站、配水管网和用户终端等多个子系统构成。这些环节环环相扣，任何一个节点出现问题都可能导致水质下降或供水中断。例如，水源污染会直接影响出厂水质量；老旧管网泄漏不仅造成水资源浪费，还可能引发二次污染；而缺乏有效的远程监测手段，则难以及时发现异常情况。
当前我国大部分城市的供水系统仍处于传统管理模式阶段，存在以下主要挑战：
- 信息化水平低：多数水厂和管网仍依赖人工巡检，数据采集滞后，决策效率不高。
- 老化管网严重：部分城市建成区供水管网服役年限超过30年，爆管率高，维修成本大。
- 水质风险难控：微生物污染、重金属超标、余氯不足等问题时有发生，监管难度大。
- 用户需求多样化：居民对水质透明度、用水便利性和服务响应速度的要求不断提高。
二、源头保护：确保原水安全是基础
供水的第一步是从水源地取水。无论是地表水（河流、湖泊）还是地下水，其安全性决定了后续处理工作的成败。因此，必须建立严格的水源保护区制度：
- 划定一级、二级和准保护区：依据《饮用水水源保护区污染防治管理规定》，严格限制工业排污、农业面源污染和生活污水排放。
- 实施在线水质监测：在关键断面部署自动监测设备，实时获取pH值、浊度、氨氮、溶解氧等指标，一旦超标立即预警。
- 开展生态修复工程：如湿地净化、植被缓冲带建设等，增强自然净化能力。
以江苏省苏州市为例，该市通过“河长制+湖长制”双轨机制，联合环保、水利部门对太湖流域进行综合治理，连续多年实现地表水达标率超95%，为全市供水提供了稳定优质的原水保障。
三、水处理工艺优化：提升出厂水质稳定性
现代水厂普遍采用“混凝—沉淀—过滤—消毒”的常规处理流程，但面对日益复杂的污染物（如微塑料、内分泌干扰物），传统工艺已显不足。为此，应推动以下技术升级：
- 强化混凝剂投加控制：引入智能加药系统，根据进水水质动态调整药剂剂量，减少过量投加造成的副产物风险。
- 增设深度处理单元：如臭氧-生物活性炭（O3-BAC）、膜过滤（UF/MF）等，有效去除有机物、色度和异味。
- 推广紫外线或二氧化氯消毒替代氯气：降低氯仿等致癌物生成概率，同时保持长效抑菌效果。
深圳市水务集团在其龙岗水厂实施了全流程智能化改造，通过物联网传感器与AI算法联动，实现了从原水到出厂水的全过程精准调控，出水浊度长期稳定在0.1 NTU以下，优于国家标准（≤1 NTU）。
四、管网运维管理：破解漏损难题
据中国城镇供水排水协会统计，全国城市供水管网平均漏损率约为15%，部分地区甚至高达30%。这不仅是资源的巨大浪费，更易导致泥沙沉积、铁锰析出等次生污染问题。解决之道在于：
- 推行DMA分区计量管理：将整个管网划分为若干独立区域（District Metered Areas），安装流量计和压力传感器，精确识别漏损点。
- 加快老旧管网更新换代：优先更换铸铁管、灰口铸铁管等易腐蚀材质，推广PE、球墨铸铁等耐久性更强的新材料。
- 建立快速抢修响应机制：依托GIS地理信息系统和移动APP平台，实现故障定位、工单派发、进度跟踪一体化管理。
北京市自来水集团近年来累计投资超百亿元用于管网更新，截至2025年底，中心城区漏损率降至8.6%，比十年前下降近一半，显著提升了供水可靠性。
五、智慧水务建设：赋能精细化管理
数字化转型是供水工程自来水管理现代化的核心路径。通过构建“感知层—传输层—平台层—应用层”四位一体的智慧水务体系，可大幅提升运营效率和服务水平：
- 部署IoT传感网络：覆盖水源地、水厂、泵站、管网节点等关键位置，实现全天候水质、水量、压力、温度等数据采集。
- 搭建统一数据中台：整合多源异构数据，形成标准化数据库，支撑可视化分析与预测模型开发。
- 开发移动端应用：面向管理人员提供手机端巡检、报修、调度功能；面向公众开通微信小程序查询用水信息、报障、缴费等服务。
杭州市西湖区试点“智慧水务大脑”，集成AI算法对历史数据进行挖掘，成功预测并预防了多次爆管事件，平均应急响应时间缩短至2小时内，极大增强了市民满意度。
六、用户服务与信息公开：提升社会信任度
供水不仅是技术问题，更是民生工程。良好的用户体验能增强公众对供水系统的信任和支持。建议采取以下措施：
- 定期发布水质公告：每月公布出厂水和末梢水检测结果，鼓励第三方机构参与监督。
- 设立便民服务中心：提供开户、过户、报装、投诉一站式办理，简化流程，提高效率。
- 开展节水宣传与教育：通过社区讲座、校园活动等形式普及节水知识，倡导绿色生活方式。
上海市水务局推出的“上海水务”公众号平台，集成了水质查询、报修记录、缴费提醒等功能，日均访问量超10万人次，成为市民获取用水信息的主要渠道之一。
七、政策支持与多方协同：构建长效机制
供水工程自来水管理是一项系统工程，离不开政府主导、企业落实和社会参与的合力推进：
- 完善法规标准体系：修订《城市供水条例》，明确各方责任边界，强化违法追责力度。
- 加大财政投入力度：设立专项资金用于老旧管网改造、智慧水务试点、应急能力建设等。
- 推动政企合作模式创新：鼓励PPP模式引入社会资本参与供水设施建设与运营，提升专业化水平。
四川省成都市制定《城乡供水一体化三年行动计划》，整合城乡供水资源，预计到2027年实现全域供水均等化，为全国县域供水改革提供示范经验。
结语
供水工程自来水管理是一项关乎国计民生的重大任务。唯有坚持源头严防、过程严管、末端严控的原则，融合先进技术手段与管理制度创新，才能真正实现从“有水可用”向“优质供水”的跨越。未来，随着数字孪生、人工智能、低碳节能等新技术的深度融合，供水行业将迎来更加智能、绿色、可持续的发展新阶段。每一位从业者、管理者与使用者都应积极参与其中，共同守护这一生命之源。
