水務(wù)公司面臨著從災(zāi)害預(yù)防到環(huán)境保護(hù)再到降低總支出(TOTEX)方方面面的挑戰(zhàn)，同時(shí)，還需要改善服務(wù)。來自2017年度Be創(chuàng)新獎(jiǎng)提名的三家典范企業(yè)展示了水力建模應(yīng)用程序在實(shí)現(xiàn)水務(wù)公司目標(biāo)方面所起到的關(guān)鍵作用。

　　ManilaWater作為菲律賓一家水務(wù)特許經(jīng)營企業(yè)，負(fù)責(zé)為24個(gè)城市和市政當(dāng)局提供給排水服務(wù)，該公司運(yùn)營著100多個(gè)設(shè)施，為600萬客戶提供配水和污水處理服務(wù)。菲律賓位于環(huán)太平洋火山帶，那里經(jīng)常發(fā)生地震和火山噴發(fā)。由于馬尼拉地鐵在地理上被幾個(gè)斷層系統(tǒng)（包括危險(xiǎn)的西谷斷層系統(tǒng)）所分割，因此經(jīng)常遭受這種地質(zhì)活動的破壞。菲律賓平均每年還會遭受20次臺風(fēng)的侵襲。

　　為了應(yīng)對這一巨大風(fēng)險(xiǎn)，ManilaWater開展了彈性與業(yè)務(wù)中斷(RBI)調(diào)查，以確定在發(fā)生此類自然災(zāi)害時(shí)，哪些系統(tǒng)和設(shè)施最容易遭受破壞。調(diào)查顯示，水基礎(chǔ)設(shè)施方面高達(dá)約5.2億美元的損失是無法避免的。因此，通過與菲律賓國家減災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)治理委員會(NDRRMC)和地方政府部門(LGU)進(jìn)行合作，制定出了《自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)彈性與減緩總體規(guī)劃》。NDRRMC和LGU制定了應(yīng)急預(yù)案并提供了疏散場所位置，這些場所將在發(fā)生災(zāi)難時(shí)投入使用。

　　ManilaWater必須確保這些經(jīng)認(rèn)可的場所在緊急情況下能夠安全可靠地提供水資源。而WaterGEMS可通過模擬給水系統(tǒng)失去一個(gè)或多個(gè)組成部分后所產(chǎn)生的影響并展示各個(gè)相互關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)會如何反應(yīng)來確定需要采取彈性和應(yīng)急措施的關(guān)鍵資產(chǎn)，并對這些資產(chǎn)劃分優(yōu)先級。

　　在實(shí)施了這些彈性和應(yīng)急措施　　后，對彈性與業(yè)務(wù)中斷(RBI)調(diào)查結(jié)果進(jìn)行了重新評估，評估結(jié)果顯示，在災(zāi)難發(fā)生時(shí)，預(yù)計(jì)財(cái)產(chǎn)損失和業(yè)務(wù)中斷的成本將會減少3.8億美元。此外，該總體規(guī)劃帶來的一項(xiàng)直接益處是，ManilaWater在整個(gè)特許期內(nèi)總共可節(jié)省3,000萬美元的保險(xiǎn)成本。

　　給水系統(tǒng)分析與規(guī)劃工程師DiogenesAdelbertVoltaireB.Evangelista表示："減輕自然災(zāi)害的不利影響就是與時(shí)間賽跑。BentleyWaterGEMS幫助ManilaWater將投資金額盡可能降至最低，同時(shí)最大限度地提高了其設(shè)施的彈性和應(yīng)急能力，對其服務(wù)的客戶都非常有利。"

　　Prolagos（AEGEA的一家特許經(jīng)營公司）負(fù)責(zé)為巴西里約熱內(nèi)盧Regi?odosLagos的5個(gè)市政當(dāng)局提供給水和衛(wèi)生服務(wù)，在淡季可為40萬居民提供服務(wù)，而在旺季則可為200多萬居民提供服務(wù)。目前，93%的居民可以獲得自來水供應(yīng)，而76%的居民可以享受污水收集和處理服務(wù)。Prolagos致力于改善下水道污水的收集和處理服務(wù)，并最大程度地提高投資回報(bào)率，同時(shí)努力對Araruama瀉湖進(jìn)行徹底凈化，以使該地區(qū)在社會、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和旅游方面重新煥發(fā)風(fēng)采。Araruama瀉湖是全球規(guī)模最大的永久性高鹽度水域。1998年，該瀉湖被完全污染，從而導(dǎo)致水生植物和動物死亡。此次污染影響范圍極廣，致使捕魚業(yè)的失業(yè)率提升，貿(mào)易和旅游活動急劇減少，而對人類健康的風(fēng)險(xiǎn)大為增加。

　　根據(jù)《2041年污水處理總體規(guī)劃》，Prolagos通過SewerGEMS，在一項(xiàng)平面勘測中綜合運(yùn)用了GIS、CAD、SCADA和無人機(jī)提供的數(shù)據(jù)。他們開發(fā)了相應(yīng)的模型來分析"假設(shè)"方案，并確定了同時(shí)涵蓋污水處理和排水系統(tǒng)的最佳水利設(shè)施組合，為實(shí)現(xiàn)長期環(huán)境、社會和經(jīng)濟(jì)收益奠定了基礎(chǔ)。SewerGEMS"方案對比"在與AEGEA的管理團(tuán)隊(duì)進(jìn)行面對面溝通上起到了重要作用。

　　通過將該總體規(guī)劃的初步成果與以往官方調(diào)查結(jié)果進(jìn)行初步對比，可以發(fā)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)90%的污水處理涵蓋率所需的投資額大約減少了60%。此外，由于系統(tǒng)能耗降低，該規(guī)劃每年還可節(jié)省了大筆成本。之所以會節(jié)省這些成本，其原因是，廢水處理廠處理的污水量減少了35%。同時(shí)，根據(jù)該規(guī)劃，對污水和排水流量進(jìn)行了分離，進(jìn)而減少了排污站的數(shù)量，并提高了抽水系統(tǒng)的效率，個(gè)別泵站獲得了20%以上的效益。此外，對分離后的污水收集系統(tǒng)進(jìn)行了擴(kuò)建，不會再因?yàn)槲鬯艿酪蛴晁魅攵绯龌虻叵滤ㄟ^混凝土排水管滲漏而在未經(jīng)處理的情況下肆意排放，從而有助于減少瀉湖對環(huán)境的影響。該模型預(yù)計(jì)可減少600萬立方米未經(jīng)處理水的排放量。通過與運(yùn)營控制中心集成，可以輕松模擬替代投資方案對網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營效率所產(chǎn)生的影響。

　　Prolagos高級項(xiàng)目經(jīng)理WagnerOliveiradeCarvalho表示："考慮到巴西基礎(chǔ)設(shè)施投資的可用資金短缺，SewerGEMS確實(shí)能在優(yōu)化投資方面發(fā)揮重要作用，可彌補(bǔ)現(xiàn)有的污水處理基礎(chǔ)設(shè)施缺口，從而促進(jìn)社會融合和提高人民生活水平。"

　　Varkom是一家公用事業(yè)部門，負(fù)責(zé)為克羅地亞的瓦拉茲丁縣(Varazdin)的7個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)和20個(gè)市政當(dāng)局提供給水服務(wù)。Varkom需要實(shí)施一項(xiàng)重大水資源流失計(jì)劃，該計(jì)劃可使該縣節(jié)省成本并提高服務(wù)質(zhì)量。該項(xiàng)目需要利用GIS開發(fā)一個(gè)精確的網(wǎng)絡(luò)地圖，并通過現(xiàn)場測量創(chuàng)建一個(gè)全方位的模型。該模型為以下應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)：水需求分析、壓力管理、利用國際水協(xié)會(IWA)水資源流失專業(yè)小組(WLSG)方法進(jìn)行水資源流失分析、SCADA開發(fā)、獨(dú)立計(jì)量區(qū)域(DMA)分區(qū)、成本效益分析和可行性研
。HidroingLtd.開發(fā)了該模型，并對Varkom實(shí)施了這些應(yīng)用。

　　該項(xiàng)目使Varkom能夠做出明智的決策，以便在減少水資源流失方面進(jìn)行投入，其最終目標(biāo)是每年減少200萬立方米的水資源流失。隨著Varkom從地下井中抽水，用水量和能耗將會降低，同時(shí)由于抽水量的降低而會減少二氧化碳的排放量。Hidroing通過使用WaterCAD滿足了嚴(yán)格的進(jìn)度要求，并在12個(gè)月內(nèi)完成了該項(xiàng)目，正是由于采用了WaterCAD，預(yù)計(jì)節(jié)省了600個(gè)資源日。現(xiàn)場工作面臨的一項(xiàng)重大挑戰(zhàn)是，制定GIS測繪和現(xiàn)場測量計(jì)劃，以滿足項(xiàng)目進(jìn)度要求。WaterCAD的添加子模型功能為Hidroing節(jié)省了三個(gè)月的時(shí)間，因?yàn)槔迷摴δ芸梢酝瑫r(shí)處理多項(xiàng)任務(wù)。

　　HidroingLtd.的項(xiàng)目經(jīng)理IgorDundovic表示："Bentley的WaterCAD可以組合使用不同的輸入數(shù)據(jù)庫格式，有助于我們創(chuàng)建精確的水力模型并獲得精確的結(jié)果，從而使Varkom能夠?yàn)槠浣o水網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展做出有效的決策。"

　　在管理水資源方面，Bentley也不遺余力。近期，Bentley軟件公司宣布已簽署一項(xiàng)協(xié)議，協(xié)議有關(guān)收購位于葡萄牙里斯本附近的ACTIONModulers的給排水建模軟件業(yè)務(wù)。由總經(jīng)理FrankBraunschweig領(lǐng)導(dǎo)的環(huán)境建?？茖W(xué)家和研究人員團(tuán)隊(duì)為ACTION開發(fā)了一整套建模軟件產(chǎn)品，包括MOHIDStudio、ACTIONServer、ACTIONFlood、ACTIONForecast、ACTIONSeaport、ACTIONBeach和ACTIONWeather。

　　ActionModulers成立于2004年，其研發(fā)團(tuán)隊(duì)與里斯本工程學(xué)院(InstitutoSuperiorTécnico)建立了強(qiáng)大持久的聯(lián)系，憑借應(yīng)用數(shù)字建模工具處理復(fù)雜給排水情況的豐富經(jīng)驗(yàn)在業(yè)界享有很高的聲譽(yù)，例如：溢流排水系統(tǒng)引發(fā)洪水；水流、潮汐和風(fēng)等傳播的污染物產(chǎn)生的環(huán)境影響;運(yùn)行洪水預(yù)警系統(tǒng)，保護(hù)寶貴資源。ACTIONModulers團(tuán)隊(duì)經(jīng)常參與歐盟資助的研究項(xiàng)目。