科技如何帮助全球建立水的韧性

• 随着2021年夏季德国、比利时和中国灾难性洪水的清理工作继续进行，水务公司继续加强其系统，以应对未来的悲剧，比以往任何时候都更加重要。
• 当“一生一次”的天气事件每隔几个月发生一次时，传统的风险管理技术显然是不够的。
• 水务公司需要采用数字化技术，以便在灾难来袭时更好地管理现有的基础设施，并在未来创建更具弹性的工厂。

今年夏天，中国、德国和比利时的山洪造成了可怕的伤亡。由于恢复工作仍在进行，话题自然转向了未来。气候变化正以惊人的频率引发极端天气，市政当局如何做好准备?

德国土木工程教授Lamia Messari-Becker说锡根大学告诉德国之声关于适应潜在气候影响的模糊讨论已经不够了:“现在是工程师的时候了。我们需要真正的想法和真正的解决方案。”

什么是水弹性?

水弹性指的是对可能影响基础设施的洪水、飓风、干旱和其他灾难性气候事件进行规划、减轻和应对的能力。

幸运的是，世界各地有远见的工程和建筑公司已经开始着手这项工作。通过使用数字水管理策略，他们正在改善公用事业的运营，以确保更大的水弹性和可持续性。

的组合建筑信息模型(BIM)云技术正在帮助检修老化的工厂，改善从巴西到波尔多的市政供水基础设施的管理。现有资源正在得到优化，新的设施正在建设中，考虑到极端天气和加强的废水处理措施。

水弹性取决于数据

在威立雅水务科技威立雅是全球水、废物和能源管理巨头威立雅的一个部门，该公司的开发商正在研究新的方法，让城市为不可避免的气候变化做好准备。他们正在应用数字和物联网技术以及预测分析来构建水弹性管理技术，如洪水建模、可持续排水设计、清洁水分配和资源优化。

尽管更换水厂、水箱、水库和管道需要数年甚至数十年的时间，但威立雅的数字解决方案正在帮助公用事业公司改善现有基础设施的风险管理，即使他们正在规划未来的水网。

威立雅水务技术公司(Veolia Water Technologies)的战略部署总监埃莉斯•勒瓦利特(Elise Le Vaillant)表示:“当我们谈论大城市的洪水时，通常是与管网容量有关的问题。”“在持续强降雨的某个时刻，该网络将无法接受更多降雨。除了洪水，雨水还会与未经处理的污水混合，溢出到街道上，传播细菌，冒着疾病和感染的风险。

“几年前，我在哥本哈根(丹麦)遭遇洪水，”她继续说。“有些人说，‘我们只是需要更大的管道，把多余的水送到城外。’但也有人说，这是百年一遇的盛事，因此不值得对系统进行大规模改革。”

她说，这是一场需要在许多城市进行的辩论，但与此同时，可以采取措施使现有基础设施更能抵御洪水，并更具可持续性。

“有了我们的解决方案，例如，我们可以使用天气预报数据来预测强降雨将集中在哪里，”Le Vaillant说。“网络中的传感器可以告诉我们这些地区的水箱是否已经满了或可能溢出。公用事业公司可以利用这些信息，在任何潜在的洪水之前采取预防措施。”

建设未来供水网络

威立雅水技术公司开发自己的水管理解决方案。根据Veolia CAD Tools和BIM Manager Sifdin Barkaoui的说法，该公司使用最高效的BIM技术来生产和管理3D模型，主要依靠Autodesk解决方案，包括女子360，Revit，AutoCAD Plant 3D，Navisworks，回顾,发明家．

他指出，在巴黎地区的一个大型项目中，Revit和BIM 360被用作主要的合作平台。项目结束时，客户想要一个数字双胞胎，所以威立雅建了一个openBIM数据结构，它支持创建双胞胎，并在构建后无缝切换到客户端。

该模型将用于改进维护操作，增加工厂工程师的安全性，并将可能影响工厂性能的操作风险降至最低。

Barkaoui说:“与一些老工厂仍然使用的2D纸张格式相比，这是一个巨大的改进。”“例如，BIM通过突出显示整个3D网络，让你可以在几次点击中预测管道关闭的影响，这极大地促进了决策。”

利用BIM提高植物水弹性

威立雅也在使用BIM来帮助公用事业公司规划未来，设计新的饮用水生产和废水处理厂，以适应天气模式的变化。

“BIM让我们更好地控制项目管理和项目数据，”Barkaoui说。“我们用它来指导设计、选择材料、管理组装和施工工作，一直到客户最终验收。”

一旦一个项目完成，威立雅会从新工厂收集积累的建筑、技术、几何和设计数据，以创建一个数字双．然后，该3D双胞胎可用于优化日常运营，以应对当前情况，并改善风险管理。

威立雅在其水务基础设施翻新和修复项目中也使用了BIM;3D扫描技术对现有结构进行调查，并精确指出需要改进的地方。

最大化现有水基础设施的恢复力

意大利和其他地中海国家不得不为水资源紧张做准备，因为气温升高使降雨变得难以预测。威立雅的Hubgrade工厂管理解决方案最大限度地利用处理过的灌溉水，60%-70%完全用于农业用途。这是欧洲最高的比例。

该软件正在帮助米兰Nosedo污水处理厂(WWTP) -城市最大的实时优化每日流程性能。为了应对极端天气的袭击，它保持了储罐容量的储备，并增加了用于农业的再生水的数量。这也减少了Nosedo的环境足迹，使其能够以更少的能源运行，同时优化化学消耗，以达到水质标准。

“你不会像购买洗碗机或手机那样购买废水处理厂，”勒瓦利特说。“这需要时间和精力广泛的计划但事情正在加速发展。多亏了BIM等技术，我们可以贡献大量的数据和智能，帮助我们应对公用事业公司目前面临的一些可持续发展挑战。”

水弹性的未来

当大流行来袭时，所有人都同意的一点公共卫生建议是勤洗手的重要性。这种简单而有效的方法也鲜明地提醒人们，水对公众健康和一个运转良好的社会是多么重要。

洪水和饮用水系统的潜在污染只是欧洲水务公司面临的两大威胁。在极端天气和水资源紧张的情况下，用于管理水资源基础设施的工具必须能够胜任任务。

现在必须解决在收集、处理、储存和分配水的系统中建立复原力和适应能力的问题。这一努力预计要付出代价到2030年达到1.9万亿美元．有一件事是肯定的，数字将发挥关键作用。

本文已更新。它最初于2021年9月出版。