涟漪效应:融合传统与科技,打造富有韧性的水资源未来
在图森市(Tucson),水资源管理是一项长达数百年的传统。从古老的灌溉系统到如今先进的数字解决方案,当地社区长期以来凭借独特智慧应对水资源短缺。
尽管近年来城市用水量显著增长,但总的用水量却与几十年前相比没有增加。这得益于图森水务公司(Tucson Water)将现代科技与数百年水资源保护传统相结合的创新理念。如今,图森水务公司将其传统与数字解决方案和社区合作相结合,致力于打造一个富有韧性的水资源未来。
图森水务公司数字公用事业分析团队的项目经理阿曼达·琼斯(Amanda Jones)和公共事务管理员娜塔莉·德鲁克(Natalie DeRoock)分享了这家地处沙漠的水业公司如何不断改进其运营,来保障图森市的供水,惠及子孙后代。
沙漠城市的水资源挑战
图森市所在的索诺兰沙漠(Sonoran Desert)是美国最干旱的地区之一。在长达22年的干旱中,我们的城市依靠一个封闭式蓄水层系统,并辅以科罗拉多河(Colorado River)的水资源。管理这些有限的资源需要精准到位和远见卓识。
在图森水务公司,我们的水资源管理方法深深植根于数百年的水资源管理传统。早在公元1200年,这里的居民就率先利用圣克鲁斯河(Santa Cruz River)进行集水作业,并修建了北美已知最古老的灌溉渠,用于饮用水、灌溉和渔业。
如今,我们在此基础上,将久经考验的实践与含水层补给、声学光纤(AFO)监测和数据分析等现代创新技术相结合。这种方法不仅有助于水资源保护,更能确保我们作为索诺兰沙漠守护者的城市拥有可持续且富有韧性的水资源未来。
圣克鲁斯河遗产项目(Santa Cruz River Heritage Project)等现代举措利用处理过的再生水恢复河流流量并补充地下水,而阿夫拉谷(Avra Valley)的含水层补给盆地则与该地区古老的集水技术相呼应。
从19世纪监督公平用水的水资源管理员,到如今的雨水收集工坊,图森市的节水始终依靠集体的努力。图森水务公司通过我们的公共宣传项目、免费水资源审计以及节水措施补贴,体现了这一共同责任。这些项目的成功,加上我们的水资源再利用和补给举措,确保了我们在索诺兰沙漠水资源管理的持久传承。
采用科技保护基础设施
在我们尊重本地区数百年水资源管理传统的同时,我们也认识到保护图森市的水安全需要采用大胆的现代解决方案。
其中一个机遇便是升级老化的基础设施。1999年,该市最大的输水管道破裂,漏掉了1.44亿升水,对房屋和道路造成了严重破坏。这条输水管道是图森市从地下水开采转向使用更可持续的科罗拉多河水的关键,这一转变对于保护该地区的含水层、减少环境恶化和确保长期供水安全至关重要。
此次经历之后,图森水务公司开始积极创新。2005年,我们与赛莱默(Xylem)公司展开协作,在长达34公里的关键管道上安装了 AFO监测系统, 这些管道负责输送图森市分配的科罗拉多河水。
该系统通过不断监听线路断裂的早期迹象(这些迹象可能是更严重故障的前兆)彻底改变了我们管理基础设施风险的方式。
2012年,该系统检测到了一次近乎爆裂的事件,让我们得以及时关闭管道,避免了灾难的发生。通过主动监测基础设施,我们可以保障社区供水安全,并延长关键资产的使用寿命。
连接数据以做出更明智的决策
2018年,随着“一水2100计划”(One Water 2100 Plan)的启动,我们的转型进程再次加速。该计划为改善图森水务公司的系统提供了更全面的方案。该计划的重点之一是利用数据改善水资源管理,并提出了新的水资源利用方式,同时加强了图森市社区利益相关者的参与。通过解决需要升级、改造或扩展的领域(包括客户信息系统、监控与数据采集(SCADA)运营和企业资产管理工具),我们朝着更智能、更高效的运营迈出了步伐。
自那时起,我们取得了长足的进步。2022年,我们推出了一套全面的资产管理系统,整合了我们所有运营部门的数据。该系统与一个名为“数据湖”(Data Lake)的集中式系统相结合,彻底改变了我们的决策方式。
我们利用数据来最大限度地提高效率,预测挑战,并帮助运营和维护团队做好应对困难情况的准备。
我们的 数据湖 汇总了来自各种系统(SCADA、资产管理、客户数据和天气预报)的信息,使我们能够更具远见卓识,并找到更高效的方法,以及预测潜在问题。
例如, SCADA系统可以监控水泵的能耗。维护团队可以在检测到异常情况时立即做出响应,并在小问题升级为重大问题之前迅速修复。同样,通过分析历史天气数据和用水模式,我们可以预测需求并优化资源配置。
在用户方面,我们引入了一个在线系统,方便居民实时追踪其用水情况。该客户信息系统(CIS)鼓励人们更加关注用水情况,并积极参与可持续发展工作。这是鼓励全社区共同参与节水的一种方式。
我们的另一个重点是最大限度地减少无收益水(即在到达客户之前因泄漏或效率低下而损失的水)。利用先进的资产管理工具,我们可以追踪水流,快速精准定位并修复泄漏点,从而减少损失。这些措施可以节约用水,降低运营成本,确保人们能够更公平地获得水这一重要资源。
对于我们来说,社区协作是成功的关键驱动力。
我们积极与社区利益相关者和居民进行对话,倡导高效、合理地重复利用水资源,延续水资源管理的传统,这种传统可以追溯到100多年前的早期水资源保护项目和水资源共享系统。事实上,早在4,000多年前,我们最早的索诺兰沙漠居民就通过水资源保护措施,明智地利用水资源。
构建富有韧性的水资源未来
这种将传统做法与现代创新相结合的方法取得了良好的效果。图森水务公司在服务人口增长了一倍多的同时,用水量仍保持在20世纪80年代的水平。
随着我们不断前进,可负担性始终是我们使命的基石。图森水务公司利用数据,在服务中断会对弱势群体造成不成比例影响的地区优先做出改进。我们将公平原则融入每一项决策中,确保不让任何人掉队。
我们的数字化转型正在为构建富有韧性的未来奠定基础。未来五到十年,我们会继续将传统知识与先进技术相结合。这种传承与创新的融合确保我们即使在气候压力加剧的情况下也能蓬勃发展。
我们的目标是让每个人都能访问数据,从规划长期可持续发展的公用事业领导者到管理日常运营的现场团队。通过促进透明度和协作,并优先考虑水资源公平性和可负担性,图森水务公司已证明,即使面临最艰巨的水资源挑战,凭借创造力和用心筹谋,也能迎刃而解。
数据湖、声学光纤监测和SCADA系统等现代工具,体现了图森市历代资源管理者的精准到位和远见卓识,确保每一滴水都物尽其用。图森水务公司汲取数百年的水资源管理经验,并为社区配备先进的工具,确保我们这座沙漠城市的繁荣发展。
了解更多 有关水务公司采用数字解决方案来应对气候变化的信息。