山西河曲县智慧水务调度信息系统 智能水务系统开发的实践典范

位于黄河中游的山西省河曲县，地处晋陕蒙三省交界，素有“鸡鸣三省”之称。境内沟壑纵横，水资源时空分布不均，传统的水务管理模式长期面临供水调度粗放、管网漏损率高、应急响应滞后等难题。为破解这一困局，河曲县于近年启动了智慧水务调度信息系统建设，依托智能水务系统开发，实现了从水源地到用户龙头全链条的数字化、智能化管控。该项目不仅提升了县域水资源利用效率，也为黄河流域生态保护和高质量发展提供了可复制的技术路径。

一、项目背景与建设目标

河曲县城区及周边乡镇供水主要依赖地下水和黄河引水，管网老化严重，部分区域漏损率一度超过25%。农业灌溉与居民生活用水矛盾突出，缺乏统一的调度平台。为此，县政府以“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”为指引，确定建设目标：构建覆盖全县的智慧水务调度信息系统，实现供水管网实时监测、调度指令智能生成、故障预警自动推送、用水数据动态分析。具体指标包括：管网漏损率降至12%以下，调度响应时间缩短至5分钟以内，应急事件处理效率提升50%。

二、智能水务系统开发的核心架构

本项目开发的智能水务系统采用“感知层—传输层—平台层—应用层”四层架构。感知层部署了1200余个智能传感器，包括电磁流量计、压力变送器、水质多参数在线监测仪、智能水表等，覆盖水源井、泵站、主干管网及关键阀门。传输层利用NB-IoT与4G/5G混合组网，确保偏远区域数据回传稳定，时延低于2秒。平台层构建了统一的数据中台与业务中台，数据中台负责时序数据存储、清洗与融合，业务中台封装了水力模型、调度算法与规则引擎。应用层开发了六大功能模块：实时监控一张图、智能调度决策、漏损分析预警、水质安全监管、移动巡检APP和公众服务窗口。其中，水力模型基于EPANET引擎二次开发，支持实时在线校核，调度算法采用混合整数规划与遗传算法相结合，可根据用水预测动态优化泵组启停与阀门开度。

三、系统应用的主要功能与场景

在实际运行中，该系统展现出三大典型应用场景。第一，智能调度与节能降耗。系统每15分钟更新一次全网水力状态，自动生成未来24小时的调度方案。例如，在夜间用水低谷期，系统自动降低出厂水压力，避免爆管风险；在早高峰前提前蓄水，保障居民用水。运行数据显示，泵站电耗同比下降18%，年节约电费约120万元。第二，漏损精准定位与快速修复。通过夜间最小流量分析与区域计量分区（DMA）算法，系统曾在一周内定位3处隐蔽漏点，其中一处位于城郊农田下的DN300管道，传统人工排查需数月，而系统仅用6小时即发出预警并定位至50米范围内。第三，水质异常闭环处置。2022年汛期，黄河原水浊度骤升，系统监测到入厂浊度超标后，自动关小进水阀并切换备用水源，同时向值班人员推送工艺调整建议，全程未影响居民供水。

四、实施成效与经验

项目投运一年后，河曲县供水管网漏损率从24.7%降至11.3%，年节约水资源约180万吨，相当于1.5个西湖的蓄水量。调度人员从原来的12人轮班减少至6人，且劳动强度大幅下降。用户满意度从82%提升至96%，爆管事故同比减少67%。该案例的成功经验可归纳为三点：一是坚持问题导向，优先解决漏损与调度两大痛点；二是采用“平台+APP”轻量化开发模式，降低基层使用门槛；三是建立“政府主导、企业运维、公众参与”的长效机制，确保系统持续迭代。

五、

山西河曲县的实践表明，智能水务系统开发不是追求技术堆砌，而是立足县域实际，以数据驱动决策、以算法替代经验。智慧水务调度信息系统的应用，让黄河岸边的这座小城实现了从“经验治水”到“算法治水”的跨越。河曲县计划将系统扩展至农村供水与农业灌溉领域，并接入省级水利云平台，为黄河流域县域智慧水利建设贡献更多“河曲方案”。