供水系统的发展是可以被划分为四个核心阶段的, 这四个阶段分别是原始引水期, 近代工程化期, 现代标准化期, 以及智能化升级期, 而当前行业是正处于第三阶段向第四阶段过渡的关键节点的,智能管网与数字孪生技术是正在重塑供水基础设施的运营逻辑的。
一、原始引水期（古代至19世纪）
那时候供水系统的发展, 供水主要依靠人工挖渠、修建水窖以及使用简单的管道来进行输送。因为受到地理条件限制, 也受到人力体力的限制, 所以供水能力是比较弱的。
中国的都江堰工程是在公元前256年建立的, 古罗马的高架引水渠也是在公元前1世纪建成的, 这些都是这个时期非常具有代表性的工程作品。在这一阶段, 供水的规模主要就是覆盖城镇的局部地区。
二、这个近代工程化的发展时期, 它的起止时间是从19世纪的中叶开始, 一直延续到20世纪的中叶为止。
蒸汽机技术还有铸铁管技术的应用, 它们共同推动了集中式水厂的出现。像伦敦泰晤士河深层引水工程在一八五九年启动, 纽约克罗顿输水渠在一八四二年建成, 这些项目都标志着城市化供水体系的建立。此时水处理主要靠沉淀和砂滤两种方式,同时给水管网覆盖率开始向着全城范围逐步扩展开来。
三、这个阶段被叫做现代标准化期, 时间范围是从二十世纪中叶一直延续到现在。
《生活饮用水卫生标准》（GB 5749-2022）等法律法规体系已经建立起来, 使得混凝、过滤与消毒这一组合工艺, 也就是投加氯气或者使用臭氧以及紫外线手段来消毒的处理方式, 成为了标准化的流程。
在供水管道方面, 材质已经从过去的铸铁管升级成了球墨铸铁管和PE管, 而且漏损率的管控工作也被纳入了绩效考核的范畴之内。另外, 中国实施的城乡安全饮水工程, 是在2011年基本完成阶段性目标任务的。
四、智能化升级期（2010年代至今）
核心方向包括：
智能水表与SCADA系统相结合, 这种结合能够实现远传抄表, 并且能够实现实时流量监测。
数字孪生管网这个概念,是借助于BIM与GIS这两种技术手段供水系统的发展, 来搭建起管网的立体三维模型, 这样做的目的是为了给爆管的提前预警以及后续的调度优化工作, 提供有力的辅助支持。
水质进行在线监测的时候, 是把浊度、余氯以及pH这些多参数的传感器接入到云平台里面的, 这样就能把异常响应的时间缩短到分钟级的水平了。
智慧水务平台整合产销差数据、能耗数据、水质数据, 支撑精细化运营决策。
五、未来五年关键趋势
根据国家住房和城乡建设部发布的《十四五城镇供水排水规划》, 工作着重点放在了以下几个方面, 一是加快推进老旧管网的更新和改造任务, 二是把再生水的利用比例提升到百分之二十五以上, 三是努力让农村的供水保障水平达到与城市相同的标准, 四是引入人工智能来辅助进行管网的巡检工作以及对漏损情况进行控制。
上面说的五个维度, 把它们合在一起, 就完整地把供水系统的发展全过程给覆盖住了。这个过程, 既包括了从哪里取水一直到用水的地方, 也包括了实体的设施还有数字化的技术体系。
