城市供水系統(tǒng)安全性之我見

智華

供水系統(tǒng)是城市賴以生存的生命線。與其他類型的城市基礎(chǔ)設(shè)施一樣，城市供水系統(tǒng)也是在相對(duì)開放和自由的社會(huì)環(huán)境下設(shè)計(jì)、修建并投入使用的，因此，城市供水系統(tǒng)是很容易受到暴力行為的攻擊和侵害的，這就是供水系統(tǒng)的易損性的特點(diǎn)。保證城市供水系統(tǒng)的可靠性和安全性，就是保證了城市功能的正常運(yùn)行。

城市供水系統(tǒng)的安全性問題

一般來講，城市供水系統(tǒng)的安全性問題主要包括以下兩個(gè)方面的內(nèi)容：

自然災(zāi)害。比如說，因?yàn)榈卣稹⒈鶅鲆约氨╋L(fēng)雨等自然災(zāi)害給城鎮(zhèn)居民帶來的嚴(yán)重的生命財(cái)產(chǎn)損失，還有由病毒、原生動(dòng)物、細(xì)菌以及藻類等導(dǎo)致的水質(zhì)衛(wèi)生安全性問題。舉個(gè)例子，在1976年發(fā)生的唐山大地震中，全市的管網(wǎng)都遭到了破壞，而大部分的送水泵房和取水泵房也都倒塌了，所以整個(gè)唐山市的供水也就癱瘓了，人們?nèi)粘ｏ嬘盟疅o(wú)法得到保證。因地震、火災(zāi)等自然災(zāi)害而帶來的直接的經(jīng)濟(jì)損失和間接的經(jīng)濟(jì)損失是無(wú)法預(yù)估的，因此，美國(guó)和日本等國(guó)家早就開始了因地震造成的災(zāi)害的研究工作，我國(guó)的研究工作開始較晚，但也形成了研究的理論框架，同時(shí)也確定了研究的對(duì)象和方法。

人為制造的災(zāi)害。這部分內(nèi)容指的就是恐怖主義組織對(duì)城市供水系統(tǒng)進(jìn)行的惡意破壞和攻擊，它與一般類別的自然災(zāi)害是不同的，雖然恐怖主義看似離我們比較遙遠(yuǎn)，然而因恐怖主義事件而給人們帶來的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失也是巨大的，應(yīng)當(dāng)引起全世界各國(guó)人民的高度重視。

城市供水系統(tǒng)會(huì)被破壞的因素分析

城市供水系統(tǒng)在城市生產(chǎn)生活中的地位是非常重要的，而由于它的脆弱性，也很容易受到破壞。城市供水系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施、處理廠、配水管網(wǎng)、水池、水塔、水箱以及凈水池等，當(dāng)它們受到侵害時(shí)，基本都是難以被防守的，如果某一些單體元件遭到了破壞，還可能導(dǎo)致更大的災(zāi)難發(fā)生。一般情況下，我們將城市供水系統(tǒng)會(huì)被破壞的主要因素歸納為以下四類：

1.污染水資源。城市供水系統(tǒng)水資源被污染的形式主要為地表水或是土壤水的下滲，農(nóng)用氮肥以及垃圾中的油、酚污染著地下水，當(dāng)?shù)手械南跛猁}進(jìn)入到地下后，就會(huì)變成亞硝酸鹽，如果其進(jìn)入人體后就很可能轉(zhuǎn)變成致癌物質(zhì)。地面植被過度地被破壞以及濕地的排水減少了地表水的滲透，潛水面也就降低了，而由于在城市中工業(yè)的過度需求，淡水不斷被排出作為工業(yè)用水和生活用水，之后又成了地表污水被重新排放，這些因素都可能導(dǎo)致水資源受到嚴(yán)重的污染。

2.破壞供水設(shè)施的實(shí)體結(jié)構(gòu)。這是一種危險(xiǎn)性最大的城市供水系統(tǒng)的破壞形式，當(dāng)城市供水系統(tǒng)供水設(shè)施的實(shí)體結(jié)構(gòu)受到破壞時(shí)，結(jié)構(gòu)原有的功能都要喪失。舉例來說，地震以及冰凍等自然災(zāi)害來臨時(shí)，如果城市供水系統(tǒng)沒有進(jìn)行有效的戰(zhàn)略防御系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作，那么配水管網(wǎng)、送水泵房和取水泵房等關(guān)鍵建筑物都可能遭到毀壞，建筑物喪失了原有的功能，那么就可能導(dǎo)致整個(gè)供水系統(tǒng)處于癱瘓的狀態(tài)。

3.污染凈水資源。這也是城市供水系統(tǒng)的公用處理水設(shè)施所面臨的一大挑戰(zhàn)。一般情況下，凈水的過程可以有效地稀釋污染物，同時(shí)還能夠較好地利用殘留的消毒劑，然而，其中最困難的工作就是怎樣確定污染物并將其消除，這需要一段較長(zhǎng)的時(shí)間，也就是說當(dāng)我們確定凈水資源已經(jīng)被污染時(shí)，要想阻止污染繼續(xù)擴(kuò)散很困難，特別是整個(gè)供水系統(tǒng)都已經(jīng)遭到了污染。

城市供水系統(tǒng)戰(zhàn)略防御系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

在充分分析了國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，研究并總結(jié)了恐怖主義組織所采取的破壞手段的特點(diǎn)和方式，我們應(yīng)建立一個(gè)完善的戰(zhàn)略防御系統(tǒng)，充分保證城市供水系統(tǒng)的恢復(fù)力和安全可靠性，從而最大限度地降低恐怖主義組織對(duì)城市供水系統(tǒng)所帶來的危險(xiǎn)以及所產(chǎn)生的嚴(yán)重后果。

我們所建立的城市供水系統(tǒng)的戰(zhàn)略防御系統(tǒng)應(yīng)包括以下三大內(nèi)容：一是災(zāi)害、事故的預(yù)防和預(yù)警，對(duì)于可能發(fā)生的或是即將發(fā)生的災(zāi)害和事故進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷，預(yù)測(cè)其發(fā)生的概率和大小，查明其發(fā)生的原因并且預(yù)想其可能帶來的后果，這些都是預(yù)警和預(yù)防時(shí)參考的依據(jù)，從而盡可能地降低損失的程度；二是應(yīng)急反應(yīng)，這部分內(nèi)容指的就是在災(zāi)害或是重大的事故即將不可避免地發(fā)生或是剛剛發(fā)生時(shí)，戰(zhàn)略防御系統(tǒng)可以在很短的時(shí)間內(nèi)做出判斷和反應(yīng)，收集相關(guān)的重要資料，并且制定出各種可行性的方案，在對(duì)每一個(gè)方案評(píng)價(jià)和分析后選擇最優(yōu)的方案，并且對(duì)這個(gè)最優(yōu)方案的實(shí)施過程進(jìn)行檢驗(yàn)和跟蹤，發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)能夠及時(shí)糾正，直到最后解決問題；三是災(zāi)難或是事故的控制和事后處理，這部分內(nèi)容指的是發(fā)生災(zāi)難和事故后，系統(tǒng)能夠有效地協(xié)調(diào)和組織人員對(duì)事發(fā)地點(diǎn)進(jìn)行處理，防止事故繼續(xù)蔓延。

在全面分析了城市供水系統(tǒng)的實(shí)際特點(diǎn)后，我們便可以確定水源的數(shù)量、現(xiàn)有系統(tǒng)的單元情況以及流域的可持續(xù)性等控制變量，掌握他們之間的相互依賴性和關(guān)聯(lián)性，從而建立防御系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，其主要應(yīng)具備以下幾個(gè)技術(shù)支撐：1.基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。作為供水系統(tǒng)戰(zhàn)略防御系統(tǒng)的最重要的支撐部分，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)應(yīng)主要具備水源地質(zhì)情況、供水增壓泵站位置、設(shè)備運(yùn)行情況、城區(qū)內(nèi)供水主管線線路圖、搶修能力以及坐標(biāo)等內(nèi)容，之后便可以建立支持分析系統(tǒng)，從而對(duì)管理目標(biāo)進(jìn)行監(jiān)控和管理，對(duì)災(zāi)難或是事故進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷和預(yù)測(cè)，為后續(xù)的決策和指揮提供依據(jù)。2.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。借助于智能化的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，將數(shù)據(jù)庫(kù)與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)有機(jī)的結(jié)合，這樣就可以實(shí)現(xiàn)電子地圖上事故信息的可視化，從而對(duì)事故或是災(zāi)害進(jìn)行準(zhǔn)確的評(píng)估，掌握多層次并且全方位的信息集合，既提高了救援反應(yīng)的速度，也完善了戰(zhàn)略防御系統(tǒng)的快速反應(yīng)和科學(xué)決策的能力。3.通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。所謂的通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，就是指能夠保證決策和命令的準(zhǔn)確下達(dá)，及時(shí)有效地反映災(zāi)害或事故的實(shí)時(shí)信息，跟蹤決策的完成情況并及時(shí)地向上級(jí)反饋和回報(bào)。

現(xiàn)階段，隨著科學(xué)技術(shù)以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，恐怖主義組織可以采取各種手段和工具對(duì)城市供水系統(tǒng)進(jìn)行破壞和攻擊，所以我們應(yīng)不斷完善城市供水系統(tǒng)的安全保護(hù)機(jī)制和應(yīng)急反應(yīng)模塊，掌握供水系統(tǒng)易損性這一特點(diǎn)并對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)的保護(hù)，從而最大限度地防止城市供水系統(tǒng)受到威脅和破壞。我們應(yīng)充分的研究供水系統(tǒng)遭到破壞的內(nèi)在規(guī)律，建立一個(gè)可靠并且完善的戰(zhàn)略防御系統(tǒng)，這既加快了我國(guó)城市現(xiàn)代化的建設(shè)進(jìn)程，同時(shí)也真正地滿足了城市各項(xiàng)功能正常運(yùn)轉(zhuǎn)的需求。