(杭州先略)國外智慧水務(wù)建設(shè)典型案例及實踐經(jīng)驗

《2013年汽車尾氣金屬載體凈化器市場調(diào)查研究報告》杭州先略投資咨詢有限公司（）杭州先略投資咨詢有限公司（）（杭州先略）國外智慧水務(wù)建設(shè)典型案例及實踐經(jīng)驗（杭州先略）國外智慧水務(wù)建設(shè)典型案例及實踐經(jīng)驗杭州先略投資咨詢有限公司國外智慧水務(wù)建設(shè)典型案例及實踐經(jīng)驗

國外智慧水務(wù)建設(shè)典型案例及實踐經(jīng)驗 3第一節(jié)美國智能水網(wǎng)建設(shè)發(fā)展分析 3一、美國智能水網(wǎng)項目背景 3（1）美國水利水務(wù)環(huán)境概況 3（2）美國國家智能水網(wǎng)工程框架 3二、美國智能水網(wǎng)示范項目分析 4（1）美國國家智能水網(wǎng)項目 41）項目背景 42）水網(wǎng)路徑 43）項目意義 5（2）德克薩斯蒸散發(fā)網(wǎng)絡(luò)項目 5第二節(jié)澳大利亞智慧水務(wù)發(fā)展分析 6一、澳大利亞智能水網(wǎng)項目背景 6二、澳大利亞智能水網(wǎng)示范項目分析 6（1）SEQ智能水網(wǎng)工程 6（2）維多利亞智能水網(wǎng)工程 8（3）寬灣智能水網(wǎng)工程 9第三節(jié)以色列國家水網(wǎng)工程建設(shè)實踐經(jīng)驗 10一、以色列國家水網(wǎng)工程項目背景 10二、以色列國家水網(wǎng)工程系統(tǒng)框架 10三、以色列國家水資源統(tǒng)一調(diào)配與管理 10四、以色列國家水網(wǎng)工程的基本特點 11第四節(jié)國際領(lǐng)先跨國公司智慧水務(wù)建設(shè)案例分析 12一、IBM公司：水信息智能感知網(wǎng)建設(shè)案例 12（1）IBM公司智慧城市業(yè)務(wù)分析 12（2）哈德遜河生態(tài)保護(hù)計劃 13（3）愛爾蘭高威海灣項目 14（4）都柏林水資源管理卓越中心 15二、通用公司：城市供水網(wǎng)絡(luò)智能化管理案例 15（1）通用公司智慧水務(wù)業(yè)務(wù)分析 15（2）通用公司在中國的智慧水務(wù)案例 16三、日立公司：智能水系統(tǒng)實踐案例 17（1）日立公司智能水系統(tǒng)的特點分析 17（2）日立公司在中國的智慧水務(wù)案例 19四、施耐德公司：水處理自動控制系統(tǒng)案例 20（1）施耐德公司的水處理自動控制系統(tǒng) 20（2）施耐德公司在中國的智慧水務(wù)案例 21五、其他國家及企業(yè)智慧水務(wù)領(lǐng)域投資情況 221、歐盟國家 222、德國埃爾斯特公司 223、法國威立雅集團(tuán) 224、韓國 23六、國際智慧水務(wù)實踐經(jīng)驗總結(jié) 23

國外智慧水務(wù)建設(shè)典型案例及實踐經(jīng)驗第一節(jié)美國智能水網(wǎng)建設(shè)發(fā)展分析一、美國智能水網(wǎng)項目背景（1）美國水利水務(wù)環(huán)境概況美國智能水網(wǎng)概念的提出始于2009年5月，由一個名為水創(chuàng)新聯(lián)盟的私人組織創(chuàng)建的基金會“智能水網(wǎng)倡議”率先提出。在智能水網(wǎng)概念的初始發(fā)展階段，其引領(lǐng)者群體主要是由包括IBM、西門子、蘇伊士等在內(nèi)的一些涉水事務(wù)及信息化技術(shù)大型企業(yè)共同組成。IBM公司將智能水網(wǎng)作為其“智能地球”概念的重要組成部分，并為智能水網(wǎng)提出了三個關(guān)鍵詞：自動化、交互性、智能化。智能水網(wǎng)在美國的發(fā)展大致可分為四個主要方向：1）基于先進(jìn)的計量基礎(chǔ)設(shè)施建立水管理系統(tǒng)（AMI）；2）基于水資源管理設(shè)施和智能電網(wǎng)的優(yōu)化能源使用方案；3）水質(zhì)和水量的聯(lián)合檢測平臺；4）水資源高效管理系統(tǒng)的構(gòu)建。在美國智能水網(wǎng)建設(shè)實踐案例中，基于國家層面的智能水網(wǎng)項目和基于州政府層面的蒸散發(fā)網(wǎng)絡(luò)項目是對其智能水網(wǎng)建設(shè)思路的典型性反映。（2）美國國家智能水網(wǎng)工程框架美國國家海洋和大氣管理局（NOAA）將為項目提供實時的河流水文數(shù)據(jù)，包括通過測量設(shè)備獲取的降水量和河水水位。設(shè)有拱管型開槽的新型的水渠集成堤墻可以在汛限水位時捕捉洪水，利用重力將洪水置于臨時儲存槽。用于從臨時儲存槽中抽水的大型水泵可以在高水位時自動激活并保持持續(xù)工作直到洪水消退，所采集的洪水可通過州際管道進(jìn)行輸送。NOAA的降水和水位預(yù)報模型可以用于指導(dǎo)河流沿線開啟洪水捕捉的具體時間、地點和捕捉水量，從而有效實現(xiàn)洪峰的削減。美國國家智能水網(wǎng)的第一條管道的起點位于沿伊利諾伊和密蘇里州邊界流淌的密西西比河與俄亥俄州的交匯處，其終點位于猶他州的鮑威爾湖，總長度約1140米，其降低洪水風(fēng)險的效應(yīng)顯著，并將洪水輸送到受干旱影響最嚴(yán)重的區(qū)域，之后提議管道應(yīng)當(dāng)從密西西比河延伸到東端，比如佛羅里達(dá)。第二條管道位于堪薩斯和丹佛附近的查特菲爾德水庫之間，沿州際高速鋪設(shè)，可以為堪薩斯和科羅拉多州提供農(nóng)業(yè)灌溉用水及為丹佛城區(qū)提供可飲用的淡水，包括兩條直徑為8英尺的平行管道，預(yù)計距離大約620米。第三條管道從阿肯薩斯河和阿肯薩斯和密西西比河交界處取水，調(diào)入新墨西哥北部的圣胡安河上的納瓦霍水庫中，圣胡安河是連接鮑威爾湖的科羅拉多河支流，為管道沿岸的州提供農(nóng)業(yè)灌溉用水，為德克薩斯西部提供淡水，預(yù)計距離大概970米。第四條管道從密蘇里河通到火紅峽上的格林河，包括一條直徑為4英尺的管道，預(yù)計距離470米。二、美國智能水網(wǎng)示范項目分析（1）美國國家智能水網(wǎng)項目1）項目背景考慮人口增長、氣候變化、水資源污染等因素，針對中西部洪水和西部干旱問題，美國著手構(gòu)建國家水網(wǎng)體系，從密西西比河調(diào)水至科羅拉多河，解決水資源分配不均的問題。在中西部大型河流洪水頻發(fā)的同時，美國西部各州的旱災(zāi)卻發(fā)展的越演越烈，旱澇災(zāi)害的交替急轉(zhuǎn)給國家自然環(huán)境和社會經(jīng)濟(jì)都帶來了巨大損失。越來越多的科技文獻(xiàn)顯示美國中西部河流洪水事件有進(jìn)一步增多趨勢，與之相對的科羅拉多河流域和西部各州同時正在經(jīng)歷著一場延續(xù)多年的干旱。在此背景下，水資源綜合管理手段——國家智能水網(wǎng)工程被提出，即將洪水引入世界第三大河流體系——密西西比河及其支流，以減輕洪水的危害并為西部州縣提供新的可用水源。2）水網(wǎng)路徑美國國家智能水網(wǎng)工程建設(shè)的最初設(shè)想是沿密西西比河流域的戰(zhàn)略關(guān)鍵點鋪設(shè)管道從而實現(xiàn)洪水的資源化：將鋼水槽布設(shè)進(jìn)弧形波紋鋼里，埋設(shè)在河岸下，就可以將流經(jīng)河岸的洪水儲存下來。鋼水槽采用小于2英寸的開口設(shè)計，可以有效阻止大粒徑泥石流的通過。通過波紋鋼管，可以將位于下游管道的水輸送到目的地，將水保存在位于河岸附近的大儲水罐里，將水源豐沛或洪泛地區(qū)的淡水由管道輸送到干旱或需水量大的地區(qū)。計算文件表明每次洪水過程中，從中西部河流約可抽取到10-60百萬英畝-英尺（maf）的淡水，這些水可通過管道輸送到科羅拉多河，注入猶他州鮑威爾湖的上游，最終匯入科羅拉多州的丹佛附近，并可為管道沿線地區(qū)所使用。因此項工程而受益的科羅拉多河流的用水戶涵蓋了內(nèi)華達(dá)州南部、加利福尼亞州南部、亞利桑那州北部、科羅拉多州、猶他州、印第安部落和墨西哥部分城市。計劃的起點、終點、管道的鋪設(shè)路線都通過文件的形式得以明確，其中也包括項目執(zhí)行所必需的州縣通行授權(quán)和聯(lián)邦許可。項目建成后，其對場次洪水的調(diào)控能力從0.5至60（maf）不等。3）項目意義規(guī)劃者認(rèn)為，國家智能水網(wǎng)（NSWG）工程將提供數(shù)以萬計的建設(shè)、操作和維護(hù)方面的新崗位，并節(jié)約數(shù)十億用于干旱洪水災(zāi)后修葺的稅金。NSWG帶來的社會經(jīng)濟(jì)效益如下：減少中西部洪水；促進(jìn)農(nóng)業(yè)、娛樂產(chǎn)業(yè)、旅游業(yè)的發(fā)展；增強(qiáng)國家穩(wěn)定性，提高交通、漁業(yè)和野生動物棲息地水平；通過增加碳匯來緩解局部氣候變化和全球變暖；降低穿過美國-墨西哥邊境的科羅拉多河的鹽度；使墨西哥海灣的水體富營養(yǎng)化（植物大量成長和衰減現(xiàn)象）得到明顯控制。同時國家智能水網(wǎng)的建設(shè)具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益：通過銷售工程所輸送的淡水，項目建設(shè)的資金成本在一次大型洪水事件中即能得到回收。（2）德克薩斯蒸散發(fā)網(wǎng)絡(luò)項目德克薩斯蒸散發(fā)網(wǎng)絡(luò)（TexasEvapoTranspirationNetwork）項目是美國德克薩斯州灌溉技術(shù)中心的一個項目，可以在線為用戶提供天氣數(shù)據(jù)、當(dāng)前和平均蒸散發(fā)數(shù)據(jù)，從而為用戶提供灌溉建議。該項目部分受聯(lián)邦項目“格蘭德河流域倡議”的支持并由德克薩斯州A&M大學(xué)水資源所和德克薩斯州合作、教育、推廣服務(wù)研究中心共同管理，受美國農(nóng)業(yè)部文件約束。蒸散發(fā)網(wǎng)絡(luò)面向公眾開放，灌溉系統(tǒng)能根據(jù)ET值自動灌溉。建立該網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)最初的主要目的是促進(jìn)西部干旱和半干旱地區(qū)的農(nóng)業(yè)發(fā)展，后來擴(kuò)展到促進(jìn)美國甚至全世界各類氣候條件和區(qū)域狀況下采取農(nóng)業(yè)節(jié)水措施。網(wǎng)站是動態(tài)的，可以根據(jù)用戶搜尋的信息進(jìn)行操作。網(wǎng)站不僅源于滿足國家水資源供需機(jī)構(gòu)的需求，且服務(wù)于這些機(jī)構(gòu)或者個人的需求。通過所提供的工具，可以對水資源供需做出更好的決策。網(wǎng)站旨在提高對信息的獲取，幫助建立相關(guān)機(jī)構(gòu)之間的合作關(guān)系，提供農(nóng)業(yè)節(jié)水專業(yè)技術(shù)信息，及農(nóng)業(yè)管理、政策和法律方面的具體信息。此外該網(wǎng)絡(luò)為用戶提供了一個天氣應(yīng)用，這項應(yīng)用是與Gwytech公司ET基礎(chǔ)軟件聯(lián)合使用的。目的是檢索TexasETNetwork提供的每日蒸散發(fā)和降水?dāng)?shù)據(jù)并用于ET基礎(chǔ)軟件，據(jù)此得到土壤水分的蒸散發(fā)損失和降水灌溉增加量。但經(jīng)過一個時期實踐，自2010年9月1日起，德克薩斯高地平原蒸散發(fā)網(wǎng)絡(luò)（TXHPET），北部平原蒸散發(fā)網(wǎng)絡(luò)（NPET）和南部平原蒸散發(fā)網(wǎng)絡(luò)（SPET）不再為用戶提供氣象數(shù)據(jù)和參考作物ET數(shù)據(jù)。網(wǎng)站公告原因為缺乏穩(wěn)定和持續(xù)的資金支持。MarekThomas等撰寫文章對德克薩斯ET網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了評價，結(jié)論指出現(xiàn)有的ET網(wǎng)絡(luò)和其他數(shù)據(jù)源不足以用來管理德克薩斯州所有的灌溉農(nóng)業(yè)區(qū)。此外，相關(guān)文件與現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)和其他來源的數(shù)據(jù)普遍不足，難以做到適當(dāng)調(diào)整ET后做出準(zhǔn)確計算，無法為灌溉管理決策提供可靠的數(shù)據(jù)參數(shù)。第二節(jié)澳大利亞智慧水務(wù)發(fā)展分析一、澳大利亞智能水網(wǎng)項目背景在歷經(jīng)2004-2007年嚴(yán)重水資源短缺危機(jī)后，澳大利亞初次提出了智能水網(wǎng)的概念，隨后澳大利亞發(fā)生歷史上最大的旱災(zāi)，主要儲水設(shè)施的儲水率下降到17%，加速了智能水網(wǎng)工程建設(shè)的進(jìn)程，其典型案例包括SEQ智能水網(wǎng)工程、維多利亞智能水網(wǎng)和寬灣智能水網(wǎng)工程等。二、澳大利亞智能水網(wǎng)示范項目分析（1）SEQ智能水網(wǎng)工程SEQ智能水網(wǎng)工程（昆士蘭州東南部智能水網(wǎng)）于2008年開始建設(shè)，共耗資70億美元，主要通過輸水管網(wǎng)把澳大利亞供水區(qū)域和缺水地區(qū)相連通，并構(gòu)建一個智能化的水資源管理平臺，通過區(qū)域綜合管理降低水資源短缺的風(fēng)險并實現(xiàn)多水源的高效利用，以應(yīng)對干旱，確保長期的水安全。SEQ智能水網(wǎng)工程是澳大利亞最大的城市水安全保障工程，負(fù)責(zé)給昆士蘭州東南區(qū)域供水，也是自雪山水電項目以來澳大利亞最大的基礎(chǔ)設(shè)施。SEQ智能水網(wǎng)工程不僅僅是包括水庫蓄水、地下水、淡化海水和再生水等在內(nèi)的多水源供水系統(tǒng)，還是一種收集和分析數(shù)據(jù)的技術(shù)，即如何為管理水網(wǎng)提供支撐，同時為用戶提供關(guān)于昆士蘭州東南部供水信息的技術(shù)。為保障SEQ智能水網(wǎng)工程的正常運(yùn)行，2008年5月昆士蘭州政府成立工程管理局，并于2009年7月1號開始運(yùn)行，其管理要求和指標(biāo)主要基于2000年水法、東南昆士蘭系統(tǒng)操作指南、昆士蘭州水市場交易規(guī)則、2009年財政責(zé)任制度法和1982年合法機(jī)構(gòu)財務(wù)管理法等。昆士蘭州智能水網(wǎng)示意圖如下：圖表-SEQ圖表-\*ARABIC3：昆士蘭州智能水網(wǎng)示意圖從SEQ智能水網(wǎng)工程所涉及的工程類型的廣泛性，建造的時間及創(chuàng)新的管理模式來說，算是比較獨特的一項工程，其基本特征如下：工程要素：包括水處理設(shè)施和雙向管道在內(nèi)的一整套供水網(wǎng)絡(luò)，具體包括12座聯(lián)通的大壩，10個飲用水處理廠，3個能夠生產(chǎn)凈化循環(huán)水的高級水處理廠，1個海水淡化廠，28個水庫，22個大宗水泵站，535公里大宗飲用水主干道。管理上，將之前16個獨立的大宗水處理、儲水和輸水基礎(chǔ)設(shè)施單位整合為4家州政府所有的大宗水公司和3家零售分銷公司，由中間商“昆士蘭州東南部地區(qū)水網(wǎng)管理商”從大宗水公司購買水，將水出售給分銷公司。水網(wǎng)工程旨在為昆士蘭州東南部地區(qū)提供安全、有保障、可持續(xù)的用水，以及開發(fā)更多的水源，包括受氣候影響較大的雨水水源，以及不受氣候影響的海水淡化水源和經(jīng)過處理的凈化水源。水網(wǎng)工程是由政府發(fā)起的項目，即使人口增長和氣候變化會造成用水需求的增加，也將保證該區(qū)域的供水處于安全水平。設(shè)計特征：水域聯(lián)通、水源分區(qū)、管道化輸水。運(yùn)行目標(biāo)：多元化—將氣候適應(yīng)性提高25%；聯(lián)通性—覆蓋23000km2，病保證飲用水無所不至；安全性—安全保障25年。管理體制：1）進(jìn)行機(jī)構(gòu)改革，由州政府、水網(wǎng)管理公司和市政府共同管理；2）遵守各類法律法規(guī)，包括2000年水法案，2007改制法案，2008年供水（安全和可靠性）法案；3）成立相應(yīng)的管理部門，即由水委員會實施體制管理，制定供水規(guī)劃。由于制定了靈活連貫的制度，昆士蘭州東南部地區(qū)90%以上的飲用水使用者從多種水源獲得的飲用水安全性能均有所提高。而且，對于最需要水的地方能夠保證其連續(xù)的供水。該地區(qū)對雨水依賴程度曾高達(dá)95%，而現(xiàn)在已降至75%。由于綜合實施多水源策略，該地區(qū)能確保干旱期的供水，無論何種天氣情況下均能保證供水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，對限制用水的程度和頻率也都有所降低。（2）維多利亞智能水網(wǎng)工程2008年8月26日在維多利亞州墨爾本市成立自由市場系統(tǒng)，首次將水調(diào)往北方，維多利亞智能水網(wǎng)有長達(dá)10000km縱橫交錯的管線，將東北的威米拉河與東南的吉普斯蘭河聯(lián)系在一起，目的是應(yīng)對當(dāng)?shù)乜赡馨l(fā)生的缺水問題。維多利亞水網(wǎng)是一個逐漸擴(kuò)大的網(wǎng)絡(luò)，由相連的管道、河流、甚至海洋組成，作為勞工黨的49億澳元的水計劃的核心。智能水網(wǎng)計劃將革命性地改變水資源管理，維多利亞的居民將不能再想當(dāng)然的認(rèn)為水是一種可以無限量供應(yīng)的資源了，每個人都要加入到自由水交易市場的計劃當(dāng)中來。（3）寬灣智能水網(wǎng)工程澳大利亞寬灣自來水公司（WideBayWaterCorporation）負(fù)責(zé)給昆士蘭州的費(fèi)沙海岸地方政府的管轄范圍的供水排水，包括赫維灣和馬里伯勒等地方。本區(qū)域的水網(wǎng)包括1個湖，1個大壩，3個堰，3個凈水廠和7個污水處理廠。昆士蘭州的水上教育公園的雨水回用就是該公司所有和掌控的，雨水就地回用來供應(yīng)公園的噴泉用水。此外，該公司還為工業(yè)用水提供回用的廢水，所涉及工業(yè)有灌溉，跑馬場農(nóng)業(yè)和硬木種植場。寬灣自來水公司服務(wù)范圍如下：圖表-SEQ圖表-\*ARABIC4：寬灣自來水公司服務(wù)范圍此外，2012年7月澳大利亞政府提出打算建立起全國智能水網(wǎng)，雇農(nóng)基金會（FarmerlandFoundation）的水報告中提到了這個說法。雇農(nóng)基金會是為成立抗旱基金和解決水管理一體化而成立的。該報告還呼吁全國水審計，修復(fù)重建基礎(chǔ)設(shè)施，發(fā)展最佳灌溉方式和水循環(huán)計劃。第三節(jié)以色列國家水網(wǎng)工程建設(shè)實踐經(jīng)驗一、以色列國家水網(wǎng)工程項目背景以色列是世界上聞名的缺水國家，水資源格局與生產(chǎn)力布局嚴(yán)重不匹配，其南部地區(qū)集中了全國65%的耕地，但區(qū)域水資源總量僅占全國水資源量的20%。1953-1964年，以色列歷時11年建成全國輸水系統(tǒng)，將北部加利利湖水提水372米，通過管道運(yùn)向沿海和南部地區(qū)，成為以色列全國統(tǒng)一調(diào)配水資源的主動脈。以全國輸水系統(tǒng)（NationalWaterSupply）為骨干基礎(chǔ)，配套靈敏科學(xué)的水資源調(diào)配系統(tǒng)和高效集約用水系統(tǒng)形成的國家智能水網(wǎng)工程，極大的改善了以色列的供水狀況。二、以色列國家水網(wǎng)工程系統(tǒng)框架主管道和分支管道總長1.05萬公里，有884個泵站、16個淡水過濾廠、1000個氯化廠、100個氟化廠、1200眼深井、31個海水淡化廠，年供水量14億m3，占全國的70%。主要的工程包括：1）水底管道：在加利利海北部地區(qū)，分為9段，每段有12段5m長3寬的混凝土管；2）Spair泵站：在加利利海北部地區(qū)，將水從海拔-213m提升到+44m，進(jìn)入約旦運(yùn)河中；3）約旦運(yùn)河，運(yùn)河中的水通過自流進(jìn)入Tsalmon水庫；4）Amud和Tsalmon倒虹吸，約旦運(yùn)河中兩處較深的干河床切斷了水流的進(jìn)程，故修建了兩處倒虹吸；5）Tsalmon泵站，將水頭再提高115m，進(jìn)入Yakov隧道；6）Yakov隧道，將約旦運(yùn)河的來水引入BeitNetofa運(yùn)河中；7）BeitNetofa運(yùn)河，輸水17km到Eshkol水庫；8）108管道。將水資源從Eshkol引至城市供水系統(tǒng)。2008年，Mekorot公司建成了過濾系統(tǒng)，在水進(jìn)入108條輸入靠近東部城市羅斯艾因之前進(jìn)行凈化，是世界第四大水處理系統(tǒng)。三、以色列國家水資源統(tǒng)一調(diào)配與管理為實現(xiàn)水資源科學(xué)靈敏的實時調(diào)配，工程配套建有包括8個遙控中心，

6個水質(zhì)檢測實驗室，集信息采集、傳輸、儲存、處理、調(diào)度功能為一體的水資源統(tǒng)一調(diào)度系統(tǒng)，由計算機(jī)調(diào)度系統(tǒng)實時給出優(yōu)化的供水方案。剛建成時，工程80%的水量用于農(nóng)業(yè)用水，20%用于飲用水。到20世紀(jì)90年代，約一半的水資源用于飲用水。該系統(tǒng)的水主要來自約旦河的上游，加利利海、周圍的泉水和山腳的地下水，小部分來時加利利山的地下水和基順河、雅孔河、泉水、雨洪資源和中水。工程有兩大儲存系統(tǒng)，北部的加利利海，用于儲存雨季約旦河的水資源；中部山區(qū)的潛水層，1967年后開始啟用。為切實發(fā)揮工程的實效，以色列嚴(yán)格管控水資源，包括建立以《水法》為核心的水法規(guī)體系，成立水利委員會負(fù)責(zé)水資源管理、建立嚴(yán)格的許可制度，規(guī)定水價調(diào)節(jié)需求，國有企業(yè)負(fù)責(zé)對用戶供水。以色列水資源管理機(jī)制具體包括：1）1950年，制定了第一個綜合水資源發(fā)展計劃，強(qiáng)調(diào)盡最大可能保護(hù)水資源；2）1952年，成立以色列水資源規(guī)劃組織（IsraelWaterPlanningCorporation），主要任務(wù)是規(guī)劃水資源供水、排水系統(tǒng)；3）1959年，以色列國會通過水法，將所有水資源的權(quán)力授予國家，授予農(nóng)業(yè)部水資源科征稅、配置水資源和授予開發(fā)水資源執(zhí)照的權(quán)力；4）制定了新的有關(guān)水資源和海水淡化的法律，其中包括2001年的“水資源和排水公司法律（WaterandSewerageCorporationsLaw）”和2006年對水法有關(guān)水資源和排水授權(quán)的修訂；5）成立水資源委員會，負(fù)責(zé)管理水資源、制定和修改國家水資源政策的部門。但相關(guān)部門包括農(nóng)業(yè)部、環(huán)保護(hù)、財政部、衛(wèi)生部、市政部（theinistryoftheInterior）。所有水資源的開發(fā)都必須考慮三個方面：（1）保障供水。（2）考慮社會和經(jīng)濟(jì)需水。（3）生態(tài)環(huán)境用水。四、以色列國家水網(wǎng)工程的基本特點以色列國家水網(wǎng)工程的特點主要包括：1）深埋地下。將加利利湖水通過地下管道輸送到南部，減少蒸發(fā)漏損，避免戰(zhàn)爭及恐怖注意破壞；2）系統(tǒng)開放。需要時可隨時從管道接口連接支線，將水送到需要的地方；3）系統(tǒng)可拓展。興建管道系統(tǒng)回收處理污水以供再利用，將其它水源也納入該系統(tǒng)中；4）技術(shù)尖端。鉆井深度可達(dá)到1500米；應(yīng)用滴灌技術(shù)，農(nóng)田有效水利用系數(shù)達(dá)80%；100%的生活污水和72%的城市污水得到回用；全球最大規(guī)模使用反滲透技術(shù)淡化海水。加大中水回用力度，全國共120座污水處理廠，100%的生活污水和72%的城市污水得到回用。應(yīng)用滴灌技術(shù)，農(nóng)田有效水利用系數(shù)達(dá)80%，根據(jù)水法制定了嚴(yán)格和完整的應(yīng)急供水系統(tǒng)。1998-2002的長期干旱促使政府進(jìn)行大規(guī)模的海水淡化工程。全球最大規(guī)模使用反滲透技術(shù)淡化海水。2009年1月，Mekorot宣布將投資5億美元修建新的全國輸水系統(tǒng)。新管道將與5個新的海水淡化系統(tǒng)相連。完成后，全國大部分居民用水將來自海水淡化系統(tǒng)。人工地下水回補(bǔ)的來源主要是洪水、全國輸水系統(tǒng)和處理后廢水。冬季將洪水收集回補(bǔ)池回補(bǔ)地下水，供夏季使用；5）經(jīng)濟(jì)合理。阿什克龍（Ashkelon）每年生產(chǎn)1億m3淡化水，每方水成本0.52美元。第四節(jié)國際領(lǐng)先跨國公司智慧水務(wù)建設(shè)案例分析一、IBM公司：水信息智能感知網(wǎng)建設(shè)案例（1）IBM公司智慧城市業(yè)務(wù)分析國際商業(yè)機(jī)器股份有限公司（InternationalBusinessMachinesCorporation，即IBM公司）是一家提供信息服務(wù)的跨國公司，總公司設(shè)在美國紐約州阿蒙克市。2009年IBM公司提出了“智慧地球”的構(gòu)思和設(shè)想。智慧的地球是指將智慧嵌入系統(tǒng)和流程之中，使服務(wù)的交付、產(chǎn)品開發(fā)、制造、采購和銷售得以實現(xiàn)，使從人、資金到石油、水資源、乃至電子的運(yùn)動方式都更加智慧，使億萬人生活和工作的方式都變得更加智慧。大量的計算資源都能以一種規(guī)模小、數(shù)量多、成本低的方式嵌入各類非電腦的物品中：如汽車、電器、公路、鐵路、電網(wǎng)、服裝等，或嵌入全球供應(yīng)鏈，甚至是自然系統(tǒng)，如農(nóng)業(yè)和水域中。IBM被稱為智慧城市的布道者，通過智能水網(wǎng)項目建設(shè)智慧城市。IBM將智慧城市定義為：可以充分利用所有今天可用的互聯(lián)化信息，從而更好地理解和控制城市運(yùn)營，并優(yōu)化有限資源的使用情況的城市。智慧的城市可有效平衡其社會、商業(yè)和環(huán)境發(fā)展需求，并優(yōu)化現(xiàn)有的可用資源。IBM對智慧城市的使命是提供城市解決方案，促進(jìn)城市發(fā)展的可持續(xù)性，讓人口、經(jīng)濟(jì)及城市所在的更大生態(tài)系統(tǒng)都從中獲益。IBM通過應(yīng)用信息技術(shù)（IT）規(guī)劃、設(shè)計、建造和經(jīng)營城市基礎(chǔ)架構(gòu)所實現(xiàn)的生活質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)狀況的改善程度來衡量一個城市是否智慧。IBM及其業(yè)務(wù)合作伙伴擁有全球領(lǐng)先的技術(shù)和解決方案來幫助政府改善城市環(huán)境，并使城市變得更加智慧且在經(jīng)濟(jì)上更加發(fā)達(dá)。IBM通過物聯(lián)化、互聯(lián)化以及智能化來構(gòu)建智慧的城市，與全球的許多城市合作，觀察這些城市，從而判定在城市中發(fā)揮重要作用的關(guān)鍵領(lǐng)域。每個領(lǐng)域都對城市居民和企業(yè)具有重要影響。因為不同城市具有不同的優(yōu)先關(guān)注事項和不同的預(yù)算情況，讓城市一次性在每個領(lǐng)域變得智慧是不可行的，重要的是對城市發(fā)展進(jìn)行逐漸改善。例如，一個城市可以從解決水資源問題入手，然后轉(zhuǎn)向改善能源資源；而另一個城市則可以從堵車問題著手，然后轉(zhuǎn)向公共安全。IBM的技術(shù)和解決方案可以從不同的城市問題關(guān)注點開始，也可不同程度地采用技術(shù)，為解決各類城市問題提供以下解決方案，如：智慧的水資源管理；智慧的公共安全；智慧的交通；智慧的建筑；智慧的能源。IBM意識到世界面臨全球人口不斷增長的問題，這導(dǎo)致了可用淡水的供應(yīng)量有限，使得越來越多的人關(guān)注水資源的現(xiàn)存量、水質(zhì)、產(chǎn)生故障的水資源基礎(chǔ)設(shè)施以及總體水資源管理的復(fù)雜性。整體來講，水資源管理部門在采用和整合先進(jìn)IT以更好地支持決策和提高生產(chǎn)力方面依然顯得不盡成熟。IBM智能水網(wǎng)項目通過IT技術(shù)提供眾多與水資源管理相關(guān)的解決方案，改變當(dāng)前低效且人工的處理流程和模式。例如，智慧的系統(tǒng)和智能可用于為水質(zhì)和可用性提供持續(xù)傳感，并制定價格模型。智慧系統(tǒng)也可用于提高水資源和能源效率，從而實現(xiàn)更好的總體流域管理，并實施其他改進(jìn)措施。智能水網(wǎng)工程可解決若干關(guān)鍵障礙，包括:缺乏利用先進(jìn)IT技術(shù)來提供幫助的意識，IT相關(guān)項目難以建立并證明投資回報的問題，由于缺乏充分的標(biāo)準(zhǔn)和參考架構(gòu)，全面整合難以實現(xiàn)等問題。（2）哈德遜河生態(tài)保護(hù)計劃二戰(zhàn)后商業(yè)巨頭IBM、GE和GM在哈德森河谷投下巨資，實施哈德遜河生態(tài)保護(hù)計劃，水路和鐵路公路網(wǎng)運(yùn)輸樞紐的形成帶動流域衛(wèi)星城鎮(zhèn)的快速發(fā)展。哈德森河從上游源頭到紐約港入?？?，超過520公里長，穿越19個縣1200多萬人居住的流域，形成了美國東部地區(qū)最發(fā)達(dá)富庶的地區(qū)。IBM制定了新一代水資源管理解決方案：哈德森河上游到入?？诘膶崟r監(jiān)控網(wǎng)，其主要實現(xiàn)手段包括三方面，一是分布式傳感器網(wǎng)絡(luò)，由移動和固定無線傳感器（每個傳感器都有自己的計算芯片）組成的一個分布式傳感器網(wǎng)絡(luò)，負(fù)責(zé)收集傳送流域的物理，化學(xué)和生物的變化實時數(shù)據(jù)；二是傳感器數(shù)據(jù)的收集和處理，借助IBM的新的“流計算”技術(shù)，對分布式傳感器網(wǎng)絡(luò)收集到的實時的連續(xù)的物理、化學(xué)和生物數(shù)據(jù)流進(jìn)行檢查分類并按優(yōu)先次序處理；三是融化采集的數(shù)據(jù)信息的“創(chuàng)建”可視化的虛擬河流，科學(xué)家，教育工作者和政府決策者，通過由電腦綜合數(shù)據(jù)形成的“虛擬”河，以進(jìn)一步了解生態(tài)系統(tǒng)，觀察沉積物和化學(xué)污染物，深入了解人類對水質(zhì)和魚類的遷移的影響。修定區(qū)域發(fā)展政策和模式。在2007年，IBM開始與Beacon研究院合作建立了基于技術(shù)的觀測系統(tǒng)，通過傳感器和機(jī)器人組成的一個集成網(wǎng)絡(luò)觀測紐約哈得遜河。在隨后的一年，IBM技術(shù)用于在荷蘭構(gòu)建了智慧的堤壩，可以監(jiān)控不斷變化的洪水形勢，以應(yīng)對關(guān)于該地區(qū)氣候變化及其對低洼處沿海地區(qū)的影響的擔(dān)憂。（3）愛爾蘭高威海灣項目愛爾蘭高威海灣是一個由許多互連部分組成的脆弱的生態(tài)系統(tǒng)。2008年，IBM

與愛爾蘭海洋研究所推出一項合作戰(zhàn)略，幫助開發(fā)一個原型實時信息系統(tǒng)，用于監(jiān)控高威海灣的污染水平和其它環(huán)境狀況。SmartBay項目由愛爾蘭海洋研究所（MII）發(fā)起，旨在建立一個高威海灣新型環(huán)境技術(shù)的研究、測試和展示平臺—為愛爾蘭企業(yè)的商業(yè)化和新市場開發(fā)鋪平道路。研究所與IBM密切合作，開發(fā)了試驗性質(zhì)的信息系統(tǒng)，用于將環(huán)境數(shù)據(jù)饋送到數(shù)據(jù)庫。這個解決方案，能夠通過一個配備傳感器的浮標(biāo)與分析設(shè)備網(wǎng)絡(luò)將大量原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄苄畔?，然后將信息提供給海灣的相關(guān)方。該項目是同類第一個使用大型數(shù)據(jù)收集與分布式智能系統(tǒng)解決水務(wù)機(jī)構(gòu)面臨的關(guān)鍵問題的項目。它為以更明智、更環(huán)保的方式管理高威海灣和全球其它水資源奠定了基礎(chǔ)。在高威海灣這樣的封閉水域，污染物遺撒等危險比開闊海面產(chǎn)生危險的速度更快，因此，科學(xué)家和環(huán)保機(jī)構(gòu)需要快速訪問和解讀海灣信息，并且立即對任何危險信號做出響應(yīng)。2008年7月14日，當(dāng)?shù)谝唤M先進(jìn)的裝載傳感器的黃色浮標(biāo)部署到高威海灣時，研究人員能夠二十四小時不間斷地監(jiān)測多種海洋狀況，并且快速響應(yīng)海灣的關(guān)鍵挑戰(zhàn)。新系統(tǒng)很容易將來自傳感器的數(shù)據(jù)與其它在線數(shù)據(jù)庫（例如地理空間信息）結(jié)合在一起，因此，這項技術(shù)的新用途開始出現(xiàn)。研究人員、旅游機(jī)構(gòu)主管、港口管理官員、漁民和其它人加入了頭腦風(fēng)暴過程，而且SmartBay最初的愿景很快超越了最初的目標(biāo)，即用于測試環(huán)境監(jiān)控技術(shù)的平臺。SmartBay試驗項目的第一階段于2009年完成，為監(jiān)測水資源狀況提供了許多可能性，提供了污染預(yù)警系統(tǒng)，可用于研究魚類和貝類，預(yù)測有害的海藻開花，監(jiān)測海洋能源的波浪特征，使工程公司能夠測試可持續(xù)能源發(fā)電機(jī)，甚至測試全球氣候變化的長期影響。2010年，愛爾蘭政府宣布大力投資擴(kuò)展試驗工作，通過與學(xué)術(shù)、行業(yè)和政府機(jī)構(gòu)密切合作而將SmartBay建成全國共享海洋研究、測試和展示平臺。（4）都柏林水資源管理卓越中心為了擴(kuò)展世界不同地區(qū)的水資源管理能力，IBM在2008年在愛爾蘭都柏林成立了水資源管理卓越中心，利用IBM的咨詢、技術(shù)和研究能力，在智慧的蓄水區(qū)和海洋環(huán)境中應(yīng)對該地區(qū)不同的環(huán)境挑戰(zhàn)。試驗項目的概念非常簡單：在海灣采用一系列裝配射頻技術(shù)的“智能浮標(biāo)”，并配備了傳感器，用于收集海洋狀況、天氣和水質(zhì)數(shù)據(jù)。浮標(biāo)上裝配了能夠測量多種參數(shù)的傳感器，包括鹽度、溫度、波浪能、潮汐和海灣內(nèi)多種生物體的行為，包括魚類和植物。更聰明的流計算軟件—叫做IBMInfoSphere?Streams—也用于分析來自海洋哺乳動物的復(fù)雜聲音數(shù)據(jù)流。然后，研究人員和研究機(jī)構(gòu)可以通過基于云的信息門戶，直接從實時傳感器數(shù)據(jù)倉庫中訪問這些數(shù)據(jù)。例如，氣候研究人員可以使用陸地上的傳感器和海灣中的傳感器，了解氣-海界面的二氧化碳交換。海洋生物學(xué)家可以使用海灣中部署的聲波傳感器評估海洋哺乳動物數(shù)量。替代能源開發(fā)機(jī)構(gòu)可以訪問實時的波浪數(shù)據(jù)，并利用這些數(shù)據(jù)確定波浪能發(fā)電機(jī)原型的效力。二、通用公司：城市供水網(wǎng)絡(luò)智能化管理案例（1）通用公司智慧水務(wù)業(yè)務(wù)分析美國通用電氣公司（GeneralElectricCompany，簡稱GE公司），是美國、也是世界上最大的電器和電子設(shè)備制造公司及提供技術(shù)和服務(wù)業(yè)務(wù)的跨國公司。隨著IT技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)以及通信技術(shù)的發(fā)展，GE公司立足于建立高效的智能管理系統(tǒng)，為客戶定制多樣化的計算機(jī)管理平臺，使得他們在包括能源、水處理、消費(fèi)品、國防以及通訊等領(lǐng)域，獲得持續(xù)的競爭優(yōu)勢。GE智能平臺總部設(shè)在美國弗吉尼亞州的夏洛茨維爾，是公司重要的組成。從19世紀(jì)20年代開始，GE就涉足水處理行業(yè)，發(fā)展至今，GE擁有豐富多樣的水處理技術(shù)和產(chǎn)品線，其下屬企業(yè)GE水處理及工業(yè)過程處理集團(tuán)也在積極布局其水業(yè)戰(zhàn)略。在其解決方案的戰(zhàn)略布局中，智能水網(wǎng)是關(guān)鍵的一環(huán)。目前，GE中國研發(fā)中心正致力于智能水網(wǎng)研究，特別是對城市供水網(wǎng)絡(luò)的智能化管理，力圖通過開發(fā)先進(jìn)的算法實現(xiàn)遠(yuǎn)程管理、監(jiān)控和優(yōu)化供配水管網(wǎng)，實現(xiàn)智能化地管理水網(wǎng)。簡單地說，智能水網(wǎng)就是將先進(jìn)的信息技術(shù)和水網(wǎng)的傳輸系統(tǒng)相結(jié)合，開發(fā)先進(jìn)的水資源管理系統(tǒng)以提高水資源的利用效率。GE公司專家認(rèn)為，在智能水網(wǎng)領(lǐng)域，將有許多嶄新的技術(shù)需要開發(fā)。比如，如何監(jiān)控諸如上海這樣的大都市里，每天有多少能量被用于污水的收集和運(yùn)輸、以及飲用水的處理和傳遞？如何確保供水管道中沒有水泄漏出去？GE中國研發(fā)中心的專家目前正在開發(fā)一系列先進(jìn)的分析算法，結(jié)合供配水管網(wǎng)的水力學(xué)信息，以確定供配水系統(tǒng)日常操作中出現(xiàn)的問題，對異常事件進(jìn)行報警和提醒。例如，正在開發(fā)的算法對供水管道中早期的泄漏能進(jìn)行智能的檢測，對可能的泄漏位置提供維修建議，從而減少水資源的浪費(fèi)和損失。此外，GE中國研發(fā)中心的科學(xué)家們開發(fā)的新算法將根據(jù)不斷變化的供水需求實時檢測到水網(wǎng)上的壓力情況，從而動態(tài)調(diào)整壓力閥和調(diào)度泵的工作狀態(tài)，從而對整個管網(wǎng)上的壓力分布更好地進(jìn)行智能管理。因此，通過遠(yuǎn)程監(jiān)視，控制和優(yōu)化供配水管網(wǎng)的各個方面，自來水公司可以更有效地，低成本地智能管理整個供配水網(wǎng)絡(luò)。GE公司認(rèn)為，水處理技術(shù)也是智能水網(wǎng)建設(shè)必不可少的技術(shù)支撐。GE中國研發(fā)中心還將不斷研發(fā)先進(jìn)的膜技術(shù)、電化學(xué)分離技術(shù)和水處理化學(xué)品、生化處理工藝以及濃鹽水回收工藝，以及實時仿真與控制技術(shù)開發(fā)出領(lǐng)先的水處理系統(tǒng)解決方案，從而實現(xiàn)更高的水回收率、更低的能耗以及更加可靠的系統(tǒng)。（2）通用公司在中國的智慧水務(wù)案例總體來看，GE公司在智能水網(wǎng)方面開展了一系列有益探索，在國內(nèi)水行業(yè)有三個與之相關(guān)的成功案例，分別是：1）SCADA系統(tǒng)在東勝引水工程的應(yīng)用；2）東深供水改造工程計算機(jī)監(jiān)控子系統(tǒng)；3）長沙水業(yè)投資管理公司第八制水公司自動化信息建設(shè)方案。三、日立公司：智能水系統(tǒng)實踐案例（1）日立公司智能水系統(tǒng)的特點分析日本在水資源相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施方面處于世界先進(jìn)水平，自來水管道、污水管道的普及率分別約為97%和70%，全國的自來水基本實現(xiàn)了可直接飲用。擁有如此驕人的業(yè)績，日本對全球水務(wù)市場的開拓也充滿了信心。株式會社日立制作所（簡稱日立，英文HITACHI）作為日本水務(wù)領(lǐng)域的主要企業(yè)之一，利用自身在IT和社會基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域的兩大優(yōu)勢，在日本、中國及世界眾多國家和地區(qū)積極推廣智能城市業(yè)務(wù)，并成立了智能城市事業(yè)統(tǒng)括本部，其中“智能水系統(tǒng)”重要成長領(lǐng)域，涉及自來水、污水和中水三部分，涵蓋技術(shù)、設(shè)備、工程、投資等水務(wù)產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)，提供的產(chǎn)品包括自來水和污水的機(jī)械設(shè)備、水管理的監(jiān)控系統(tǒng)、區(qū)域內(nèi)的配水系統(tǒng)，特別是以膜處理及生物處理為主的先進(jìn)水循環(huán)系統(tǒng)以及融合IT的綜合解決方案能力，提供包含管理、運(yùn)營在內(nèi)的綜合水務(wù)服務(wù)。所謂“智能水系統(tǒng)”，屬于日立“智能城市”領(lǐng)域的一部分，就是在常規(guī)的水處理/管理技術(shù)之上，借助日立的“信息、控制融合系統(tǒng)”，對自來水、污水、中水等各種水處理設(shè)施的運(yùn)行數(shù)據(jù)——即“水環(huán)境信息”進(jìn)行一元化管理，從而改進(jìn)城市整體的水循環(huán)經(jīng)營效率。如果這種系統(tǒng)在多個城市、地域橫向展開，形成網(wǎng)絡(luò)一體化的話，可以對河流整體流域的水管理及水質(zhì)改善發(fā)揮重要的作用。比如，借助于日立提供的監(jiān)測終端和監(jiān)控系統(tǒng)，水資源管理部門就可以對供水廠、污水處理廠、工廠、水路管道網(wǎng)等進(jìn)行有關(guān)于水量和水質(zhì)的實時最佳控制。不同地方、不同時段，需求也各不相同，都會成為供水量變化的因素，IT系統(tǒng)不僅隨時反饋用水信息，更能預(yù)測用水趨勢，利用這些水環(huán)境信息，可以設(shè)計出各種各樣的用水方案，有效提高整個區(qū)域的供水效率。作為日本本土水務(wù)市場的佼佼者，日立公司為“東京都四大凈水工廠”之一的朝霞·三園凈水工廠的部分項目提供服務(wù)，進(jìn)行設(shè)計、建設(shè)、維護(hù)、管理運(yùn)營；在日本以外，日立的水務(wù)投資和建設(shè)服務(wù)也延伸到中東、亞洲、中南美等全球眾多地區(qū)。日立公司倡導(dǎo)的智能水系統(tǒng)主要包括以下4個方面：①造水和凈水系統(tǒng)假如人們使用過的污水能夠恢復(fù)到凈水的潔凈狀態(tài)，就可以重新加以利用；如果能從海水等自然界水源中去除廢物、提取出淡水，就有可能滿足缺水地區(qū)的用水需求。在擔(dān)負(fù)著艱巨使命的凈水及造水領(lǐng)域，革新性的先進(jìn)技術(shù)層出不窮，而且，部分技術(shù)已經(jīng)投入到了實際的應(yīng)用之中。采用生物處理與膜分離技術(shù)相結(jié)合的MBR系統(tǒng)（污水膜分離活性污泥法）是實現(xiàn)水資源再生的方法之一?！吧锾幚怼笔侵敢揽亢醚跣裕ɡ醚鯕馍妫┘?xì)菌吞食水中含有的有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行凈化的處理方法；“膜分離”是指利用特殊的膜材料對污水進(jìn)行過濾的凈水方法。這種MBR系統(tǒng)具有節(jié)省空間、凈水性能高的特點，主要應(yīng)用于缺水問題嚴(yán)重的中東地區(qū)，同時，作為綠化用水和工業(yè)用水的再生利用工作也在積極地展開當(dāng)中。在造水方面，日立正在圍繞海水淡化系統(tǒng)加快研究開發(fā)的步伐。海水淡化系統(tǒng)是中東、北非以及島國地區(qū)最主要的管道水源，它的普及對于保證人們安全、放心的日常生活，維持正常的生產(chǎn)秩序具有不可替代的重要作用。②輸配水系統(tǒng)采用經(jīng)過優(yōu)化的最佳綜合方法，通過充分權(quán)衡和考慮實現(xiàn)多種目的的可行性，從而制定出優(yōu)秀的綜合性計劃方案。要想實現(xiàn)水資源的均衡配送，必須充分利用水源和凈水廠的相關(guān)信息，做好輸配地區(qū)和配送水量的綜合應(yīng)用計劃。然而，制定最佳的輸配水計劃并不簡單，必須要符合經(jīng)濟(jì)性、安全性、環(huán)保性等多種要求，全面考慮到可能出現(xiàn)的限制條件。因此，日立的輸配水系統(tǒng)首先要根據(jù)天氣、氣溫和過去的數(shù)據(jù)等信息對全天的需水量做出預(yù)測；然后，再依據(jù)預(yù)測結(jié)果，針對多家取水廠、凈水廠和配水地區(qū)制定應(yīng)用計劃。通過利用配水地區(qū)之間的相互聯(lián)通和配水地區(qū)的緩沖作用，實現(xiàn)環(huán)境負(fù)擔(dān)的整體降低和輸配水的穩(wěn)定應(yīng)用。③下水處理系統(tǒng)人工池使用的是將當(dāng)?shù)鼐用竦纳顝U水（3000m3/日）經(jīng)過CompactMBR+RO系統(tǒng)處理后的再生水。下水處理廠是將人們?nèi)粘Ｉ钪信欧诺膹U水等下水進(jìn)行凈化之后，再排往河川、湖泊、沼澤、海洋等自然環(huán)境之中的下水處理設(shè)施?，F(xiàn)在，它已經(jīng)成為保證人們生活、保護(hù)自然環(huán)境的重要設(shè)施。下水處理系統(tǒng)必須運(yùn)用雜質(zhì)清除率高的MBR（污水膜分離活性污泥法）系統(tǒng)清除廢水中的污濁雜質(zhì)。同時，還需要運(yùn)用與整個處理廠甚至其他水處理系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)的統(tǒng)一監(jiān)控系統(tǒng)對處理系統(tǒng)進(jìn)行管理，從而確保水質(zhì)的清潔和設(shè)備的有效應(yīng)用。④產(chǎn)業(yè)廢水處理系統(tǒng)在工業(yè)化進(jìn)程飛速發(fā)展的20世紀(jì)，產(chǎn)業(yè)廢水的排放導(dǎo)致的公害問題給環(huán)境和人們的生活造成了嚴(yán)重的影響。即便現(xiàn)在，世界各地很多地區(qū)的排水處理設(shè)施仍然有待完善。日立堅持向汽車工廠、飲料食品制造廠、發(fā)電站等提供各工廠專用的產(chǎn)業(yè)廢水處理系統(tǒng)，至今仍在致力于新技術(shù)的研究開發(fā)工作。由于各產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品不同，廢水中包含的污濁物質(zhì)也各有差異。因此，處理設(shè)施必須針對各種產(chǎn)業(yè)廢水的特點有針對性地加以準(zhǔn)備。日立的產(chǎn)業(yè)廢水處理系統(tǒng)能與多種設(shè)備相組合，構(gòu)建符合其產(chǎn)業(yè)自身特點的水處理系統(tǒng)。其中，膜分離活性污泥處理系統(tǒng)（MBR）作為生物處理與膜分離技術(shù)相結(jié)合的新型生物處理系統(tǒng)而備受矚目。生物處理技術(shù)是依靠好氧性（利用氧氣生存）細(xì)菌吞食水中含有的有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行凈化的處理工藝；膜分離技術(shù)是利用特殊的膜材料對污水進(jìn)行過濾的凈水方法。日立的MBR不易堵塞，處理效果穩(wěn)定，而且，經(jīng)過處理后的過濾水水質(zhì)相當(dāng)優(yōu)良。因此，該系統(tǒng)以其便于維護(hù)管理、節(jié)省空間和低成本的特點，必將成為確保高水質(zhì)廢水處理企業(yè)的最佳選擇。（2）日立公司在中國的智慧水務(wù)案例作為中國基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域市場的重要參與者，日立也看到了中國水務(wù)市場的巨大潛力，并開始了積極布局。此前，日立在中國的商業(yè)模式以具體產(chǎn)品的推廣為主，包括監(jiān)控系統(tǒng)、污水處理系統(tǒng)以及污水處理用曝氣機(jī)等等。為了長遠(yuǎn)發(fā)展，日立針對中國水務(wù)市場確定了自己的獨特定位，側(cè)重于綜合性的解決方案，與側(cè)重財務(wù)的投資方式相比，日立的運(yùn)作模式提供了更多的“技術(shù)含金量”。自2007年起日立進(jìn)一步加強(qiáng)與中國政府的合作，共同舉辦了四次面向中國政府、企業(yè)等的技術(shù)交流會，介紹日立在節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域的技術(shù)和經(jīng)驗，了解中方的需求。鑒于日立的實力及其在中國節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域做出的成績，國家發(fā)改委和日立單獨簽署了《諒解備忘錄》，這在日本企業(yè)中還是首次，合作領(lǐng)域包括水處理、新能源、智能電網(wǎng)、城市交通（地鐵）、家電回收再利用，并在國家發(fā)改委的指導(dǎo)下選擇示范城市開展具體合作項目，其中一個是大連。2010年10月，日立和大連市發(fā)改委就大連長興島臨港工業(yè)區(qū)及大連市區(qū)的“智能水城市”項目等達(dá)成合作協(xié)議。水處理領(lǐng)域具體涉及到兩方面：第一是對大連市區(qū)供排水系統(tǒng)等的調(diào)研、實驗和開發(fā)，可視為智能水系統(tǒng)的示范；第二是長興島臨港工業(yè)區(qū)的海水淡化項目。該項目的順利實施，無論對改進(jìn)中國城市既有水務(wù)系統(tǒng)的運(yùn)營效率，還是拓展水資源的來源，都具有非常重大的現(xiàn)實意義。四、施耐德公司：水處理自動控制系統(tǒng)案例（1）施耐德公司的水處理自動控制系統(tǒng)施耐德電氣股份有限公司（SchneiderElectricS.A.）是一家法國的跨國企業(yè)，是世界上規(guī)模最大的能源管理、優(yōu)化解決方案的供應(yīng)商之一，在能源與基礎(chǔ)設(shè)施、工業(yè)過程控制、樓宇自動化和數(shù)據(jù)中心與網(wǎng)絡(luò)等市場處于世界領(lǐng)先地位，主要產(chǎn)品包括斷路器、傳感器、控制器等電氣設(shè)備。施耐德一直致力于社會經(jīng)濟(jì)的各個行業(yè)中自動化控制系統(tǒng)的解決方案。在水行業(yè)中，面臨如下挑戰(zhàn)：如何才能降低成本而不會影響整個系統(tǒng)的可靠性？如何在獲得定制化解決方案的同時減少投資成本并縮短流程時間？如何使得系統(tǒng)設(shè)計的流程能夠輕松適應(yīng)新出臺的以及不斷變化的法律法規(guī)？如何確保系統(tǒng)在變化環(huán)境中能保持全天候的可用性？面對這些挑戰(zhàn)，施耐德電氣提供的解決方案是通過建立智能型的自動化控制系統(tǒng)，幫助水行業(yè)提高效率，增加系統(tǒng)的安全性和可靠性，其中典型案例是MicroPLC自動控制系統(tǒng)在污水處理行業(yè)的應(yīng)用。以SBR工藝凈化處理污水為例。SBR工藝也稱為間歇曝氣活性污泥工藝或序批式活性污泥工藝，系統(tǒng)構(gòu)成包括機(jī)械控制區(qū)、升控制區(qū)、鼓風(fēng)控制區(qū)和污泥處理區(qū)，不同處理區(qū)對控制系統(tǒng)要求各異。MicroPLC自動控制系統(tǒng)通過（TSX3721001--CPU），TSXDEZ32D2（開關(guān)量輸入模塊）；TSXDEZ32R5和TSXDEZ08R5（開關(guān)量輸出模塊）；TSXAEZ802（模擬量輸入模塊）；TSXASZ200和TSXASZ401（模擬量輸入模塊），實現(xiàn)對該系統(tǒng)的控制。另外控制系統(tǒng)還采用了TSXETZ510以太網(wǎng)模塊，可以使自動控制對象的狀態(tài)信號可通過以太網(wǎng)上傳至廠區(qū)總控室進(jìn)行監(jiān)控，以實現(xiàn)全廠的自動化控制。本控制系統(tǒng)投入運(yùn)行以來，施耐德公司的PLC強(qiáng)大的功能使得該系統(tǒng)運(yùn)行的效果非常顯著。PLC系統(tǒng)的采用同傳統(tǒng)的人工控制污水處理廠相比，不僅大大提高了污水處理的質(zhì)量，使排放有害物的量大大減少，而且還創(chuàng)造了良好的社會效益并使自動控制操作人員的工作量減少，其勞動強(qiáng)度亦隨之大為降低使污水處理實現(xiàn)了控制上的自動化，管理上的科學(xué)化；本系統(tǒng)根據(jù)現(xiàn)場實際的要求，合理控制對電氣設(shè)備的起停，對電力能源的節(jié)約和對設(shè)備的合理利用，取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。（2）施耐德公司在中國的智慧水務(wù)案例PPP模式和第三方治理模式的推廣使得水務(wù)企業(yè)和國家政府將會有更多的機(jī)會交流合作，中國水行業(yè)將迎來前所未有的市場機(jī)遇，對于推動水行業(yè)的發(fā)展，推動工業(yè)污染治理都有積極作用。施耐德電氣此前也和一些大型耗能企業(yè)進(jìn)行過類似合作，通過管理合同的方式，施耐德幫助企業(yè)搭建能效管理平臺。但是也發(fā)現(xiàn)一個問題，對一個企業(yè)或項目而言，最重要的是管理而不是技術(shù)。只有規(guī)范的管理，才能實現(xiàn)企業(yè)之間的共贏。西部地區(qū)獨特的氣候和脆弱的自然環(huán)境，使得其水資源的處理利用一直面臨諸多挑戰(zhàn)。另一方面，西部地區(qū)也承載著國家產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的重要使命，水務(wù)行業(yè)的高效清潔也越來越緊迫。施耐德電氣智慧水務(wù)為水行業(yè)用戶提供先進(jìn)、可靠、全面的全生命周期整體解決方案，覆蓋整個水務(wù)循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈，并提供貫穿項目全生命周期的專業(yè)服務(wù)，全面滿足用戶需求，這正是西部地區(qū)水務(wù)行業(yè)需要的生態(tài)模式。另外，智慧水務(wù)幫助水行業(yè)將節(jié)能和節(jié)水相結(jié)合，同時做到節(jié)省能效和節(jié)約水資源，大大提高能源利用率，節(jié)約成本。同時，智慧水務(wù)整體解決方案對水行業(yè)不同客戶進(jìn)行能效優(yōu)化，提升客戶效益。西部地區(qū)獨特的氣候和自然環(huán)境，使得其水資源的處理利用一直面臨諸多挑戰(zhàn)。施耐德電氣將憑借業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的智慧水務(wù)解決方案，助力西部地區(qū)以至全國的水企開啟新的管理模式，并通過水資源合理配置和高效利用體系，推動古都西安能重現(xiàn)“八水繞長安，九湖映古城”的盛景。五、其他國家及企業(yè)智慧水務(wù)領(lǐng)域投資情況1、歐盟國家法國、西班牙和荷蘭計劃推出1100萬智能水表，荷蘭制定了標(biāo)準(zhǔn)在智能電表，德國埃爾丁的運(yùn)營已經(jīng)聯(lián)手同通用電氣開始建設(shè)水資源和能源的先進(jìn)的計量基礎(chǔ)設(shè)施。位于地中海意大利的南面的一個島國馬耳他一直遭受水資源短缺問題，由于全球氣候變暖以及其他的一些影響馬耳他水資源短缺的問題將更加嚴(yán)峻。因此，從2009年起，馬耳他聯(lián)合IBM發(fā)起了為期5年耗資7000萬歐元的國民項目來建立智能水網(wǎng)和先進(jìn)計量設(shè)施在國家水資源和電力系統(tǒng)方面。2、德國埃爾斯特公司德國埃爾斯特公司是世界上最大的電、氣、水測量控制儀的制造商之一。該公司的產(chǎn)品包括分布調(diào)控，先進(jìn)的智慧測量，需求響應(yīng)，網(wǎng)絡(luò)和軟件方案和許多相關(guān)的互動與服務(wù)。該公司的產(chǎn)品和方案被廣泛用于傳統(tǒng)和新興的智能網(wǎng)絡(luò)市場。2012年，悉尼水務(wù)局將在2012-2015年之間安裝埃爾斯特的100伏特的容積式水表和螺旋式水表，這些水表可以準(zhǔn)確測量用水量，控制漏水和浪費(fèi)。3、法國威立雅集團(tuán)威立雅集團(tuán)（法國）正致力于打造智能水網(wǎng)技術(shù)來幫助當(dāng)?shù)鼐徑庀到y(tǒng)的缺水壓力。智能水網(wǎng)從提出到現(xiàn)在才幾年的時間，通過城市水系統(tǒng)建立智能水網(wǎng)來減少浪費(fèi)，監(jiān)測污染物，提高人們對水資源流失對生命重要性的認(rèn)識。威立雅公司作為一個有規(guī)模的水務(wù)集團(tuán)，正在研發(fā)智能水網(wǎng)技術(shù)來使水資源配置更加有效。數(shù)以千計的傳感器將給水專家提供滲漏或暴雨溢流的傳輸數(shù)據(jù)。同時也為住戶提供用水或可能存在的健康威脅方面的信息。4、韓國在2012年我院與韓國KICT的訪問過程中，我們了解到自韓國KICT的專家也正在致力于推進(jìn)區(qū)域化的智能水網(wǎng)建設(shè)。他們認(rèn)為，智能水網(wǎng)是面向未來的水資源管理技術(shù)，可以通過提高水資源生產(chǎn)、供給和管理效率，來解決水資源區(qū)域不平衡的問題，要求把最新信息和通信技術(shù)與現(xiàn)有水資源管理進(jìn)行融合和整合。2011年始，韓國建筑科學(xué)研究院（KICT）就開始實施智能水網(wǎng)項目，其目標(biāo)是開發(fā)核心技術(shù)，如水資源獲取、處理、管道網(wǎng)絡(luò)、智能水網(wǎng)的子網(wǎng)和微型網(wǎng)，進(jìn)行建設(shè)和綜合管理。KICT將在建的智能水網(wǎng)定義為“能夠?qū)λY源和能源生產(chǎn)及其供給效率和能耗進(jìn)行實時互動監(jiān)測的智能水環(huán)境和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)技術(shù)”。他們認(rèn)為把分布式智能水資源生產(chǎn)和供給網(wǎng)絡(luò)與信息通信技術(shù)結(jié)合起來，在能夠有效連接區(qū)域水資源和現(xiàn)有水網(wǎng)基礎(chǔ)上，實現(xiàn)智能化。他們推進(jìn)的智能水網(wǎng)項目主要包括以下四方面研究領(lǐng)域：1）通過建立先進(jìn)的水資源管理信息平臺系統(tǒng)和水資源管理設(shè)施的傳感器網(wǎng)絡(luò)來收集管理信息，推動水資源管理的信息管理；2）建立可替代性水資源的利用和交易系統(tǒng)，促進(jìn)水資源的有效生產(chǎn)和配置；3）將電網(wǎng)和智能水網(wǎng)連接起來，從而節(jié)約水資源生產(chǎn)過程中的能量消耗，提高水資源管理系統(tǒng)的效率；4）先進(jìn)測量基礎(chǔ)設(shè)施（AMI）搭建了智能水賬單系統(tǒng)，防止水滲漏。主動獲取可替代水資源，采用靈活的供水技術(shù)，是智能水網(wǎng)概念中的重要部分。目前，基于最新的膜技術(shù)，KICT正在研究分布式地表水處理技術(shù)，水資源再利用技術(shù)和海水淡化技術(shù)，以及水資源獲取技術(shù)。KICT研究團(tuán)隊正在開發(fā)一種水資源獲取技術(shù)，可以通過多種渠道供水（處理過的污水，雨水和地下水等），以提供能夠滿足用水戶需求的高質(zhì)量水。為了積極獲取可替代水資源，KICT還研究用于海水淡化的反滲透技術(shù)和正向滲透膜技術(shù)。六、國際智慧水務(wù)實踐經(jīng)驗總結(jié)總結(jié)上述國際上不同國家和涉水公司智能水網(wǎng)實踐的相關(guān)經(jīng)驗，可以形成以下幾方面的基本認(rèn)識或是結(jié)論：（一）智能水網(wǎng)的實踐探索是治水需求和信息化進(jìn)程并行發(fā)展到一定階段的必然