放眼全球，知名灣區經濟體有3個，分別是紐約灣區、舊金山灣區以及東京灣區，而中國正在規劃建設粵港澳大灣區，目標是建設成為全球第四個大灣區經濟體。開放性、創新性、宜居性和國際化是這些知名灣區最重要的特征，它們具有開放的經濟結構、高效的資源配置能力、強大的集聚功能和發達的國際網絡，發揮著引領創新的核心功能。

粵港澳大灣區指的是廣州、深圳、珠海等珠三角9市加上香港和澳門2個特別行政區。與世界三大知名灣區相比，粵港澳大灣區面積最大，為5.59萬平方公里，超過其他三個灣區的總面積；人口最多，與其他三大灣區的總人口相當；當前整體經濟水平位于全國前列，但與其他三大灣區存在一定的差距，2019年粵港澳大灣區的GDP總量為1.66萬億美元，超過同期韓國的GDP總量，遠超GDP總量為0.91萬億的舊金山灣區，但落后于GDP總量為1.98萬億美元的東京灣區和GDP總量為1.84萬億美元的紐約灣區灣區，尤其是人均GDP和第三產業比重方面遠低于其他三大灣區。因此，粵港澳大灣區要趕超世界其他三大知名灣區還有很長的路要走，發展好粵港澳大灣區在國家戰略中的地位舉足輕重。

 

圖1  2019年四大灣區地理面積與人口對比

為將粵港澳大灣區建設成富有活力和國際競爭力的一流灣區，打造高質量發展的典范。2019年11月6日中共中央政治局常委、國務院副總理、粵港澳大灣區建設領導小組組長韓正在粵港澳大灣區建設領導小組會議上強調，推進粵港澳大灣區建設，要切實抓好科技創新這個首要任務，努力在關鍵核心技術創新上取得重大突破。

表1  2019年四大灣區GDP與第三產業數據對比



 

 

因此，全面貫徹“一國兩制”的發展方針，堅持新的發展理念，充分發揮粵港澳大灣區在地理、經濟以及政策上的綜合優勢，才能有力推動粵港澳大灣區建設成世界一流灣區。

1粵港澳大灣區水務發展的新機遇

粵港澳大灣區在地理、經濟以及發展政策等優勢疊加下，將為大灣區水務企業帶來前所未有的新機遇：

（1）規劃引領，構建結構科學、集約高效的“9+2”大灣區發展格局。在信息化快速發展的時代，智慧城市建設將成為粵港澳大灣區規劃的重要任務。灣區經濟體是多個城市相互關聯耦合的復雜系統，局部最優不等于全局最優。要實現灣區城市群的整體發展，需要灣區各城市協同合作、資源共享，共同研究制定智慧城市指標體系并建立定期聯絡機制�；浉郯拇鬄硡^未來的發展需要強化規劃引領，推動大灣區內各城市合理分工、功能互補，提高區域發展協調性，促進城鄉融合發展，最終構建出結構科學、集約高效的大灣區發展格局。

（2）創新驅動，高科技產業支撐水務企業大發展。粵港澳大灣區不僅是中國經濟增長的引擎，還是中國創新發展的重要示范區，“深圳-香港”集群在世界科技創新集群中位列第二，僅次于東京-橫濱。最新數據顯示，大灣區在研發方面投入的經費支出占總GDP的3.1 %，國家高新技術企業超過1.93萬家，從事研發的科學家及工程師達42萬。專利發明作為衡量創新能力的關鍵性指標，粵港澳大灣區在專利方面的突出表現有目共睹，《粵港澳大灣區協同創新發展報告(2019)》的數據顯示，從2014年至2019年間，大灣區的發明專利由103610件增為341744件，增長比率達229.31%。

創新驅動大灣區高速發展，打造大灣區高質量發展的首要任務就是建設國際科技創新中心。在大灣區內匯集的大量信息化技術企業，通過大數據、物聯網、人工智能、區塊鏈等信息化技術手段，為智慧灣區構建和水務企業提升智慧化水平創造了良好條件。

（3）生態文明建設，催生大灣區智慧水務企業高質量發展新業態。為實現粵港澳大灣區的生態文明，打破原有的地區邊界，突破地域障礙，整個大灣區城市群聯合治理環境問題、統籌管理跨區域流域問題將成為大灣區創新宜居生態環境的有力舉措。廣東省生態環境廳正式印發的《廣東省生態環境廳2019年水污染防治攻堅戰工作方案》指出要堅持系統治水的工作思路，全面攻堅劣Ⅴ類斷面，將其達標攻堅納入各級“河長制”工作，統籌推進全流域上下游、左右岸、干支流綜合治理，抓好源頭控制，著力減少各類污染源排放；各地級以上城市建成區黑臭水體消除比例達到90%以上，全省地表水水質優良（達到或優于Ⅲ類）比例達到83.1%以上，劣Ⅴ類比例控制在4.2%以內。這意味著大灣區水務企業的跨區域河道綜合治理勢在必行，這也是實現整個灣區全局智慧水務攻堅目標的必要條件。

2粵港澳大灣區數字水務的建設與應用實踐

在大灣區建設迅猛的重要窗口時期，智慧城市的理念必然成為灣區城市群協調發展的加速器和催化劑，智慧水務作為智慧城市的重要組成部分，通過城市水務物聯網建設，實時感知城市供排水系統的運行狀態，并將海量信息及時分析與處理，以更加精細和動態的方式管理水務系統，推動城市智慧化治理。智慧水務的發展進程表現出水務企業數字化的突出特征，數字化將傳統的信息化和自動化系統有效地集成在一起，實現了水務數據的流動與共享，從而提高了決策的科學性、準確性和高效性。從水務企業的信息化“記錄你做什么”到水務企業的數字化“告訴你該做什么”的轉變是業務與技術融合的過程。如果說，智慧水務重在理念和目標，指向城市和社會發展；那么，數字水務則著眼于現實環境和實施路徑，以兩化融合、工業4.0為藍圖，通過打造數字產業和數字經濟，為經濟發展注入新動能。國際水協去年發布的《數字水務：行業領袖勾勒轉型之路》，從全球的視角，指出數字化轉型是各國水務企業當前面臨的巨大挑戰，也是解決水資源、水質和管理效率的必由之路。

2.1國外數字水務建設概況

國外水務企業的運營管理從經驗模式到智能自控模式的轉變經歷了較長時間的探索。其特點是致力于對企業自身數據的采集、分析和應用，包括對硬件設施的布局優化、對實際運營問題的解決以及對數據應用的分析研究等，而不是在市場上尋找現成的管理模塊或者現成的軟件平臺。成功實現數字化轉型的水務企業，一般都經歷了從實際生產到具體研究，從具體研究到實際應用的過程。

丹麥VandCenter Syd自來水公司年供水量為930萬m³，服務人口為17萬人，管網長度為3 400 km。通過集成SCADA、水廠運行管理和AQUIS實時在線水力模型三大系統，實現高度自動化，管網、水廠遠程管理，智能運營；自動預測用水需求，通過模型控制SCADA和水泵，實現全球最領先的壓力控制模式；大幅度減少水務公司人員成本，實現水廠無人值守，全水務公司200人。

Anglian水務是英國境內最大的水務公司，供水量為120萬m³/d，服務人口為430萬人，管網長度為3.75萬km。該公司通過構建漏損管理平臺，建立主動漏損控制管理機制，多達6 500個工作站，超過12 000個遙測室外站，超過650 000個測量點。最終實現減少漏損5%，減少漏水檢測成本15%，達到英國最低漏損率水平4.97 m³/(km·d)的效果［目前國內平均水平約58 m³/(km·d)，英國平均水平為8.98 m³/(km·d)］，且大幅度提高了運營效率，每年解決2.7萬個漏點，事故發生率低至1.6次事故/萬h。

新家坡公用事業局供水部開發了一套智慧水網系統，幫助提高新加坡供水管網的運營效率。智慧水網系統通過在管網上安裝傳感器以獲取在線實時水力數據，并提供一系列的水網管理工具輔助管網運行管理，包括爆管與水質事件報警、漏點定位、在線水力建模、閥門操作模擬與仿真、自動分區模型、用水需求預測和負荷分配，以及基于GIS的數據可視化展示等。在漏損管理和水質監測方面，系統能夠實時監測漏點，并定位漏點位置，使用戶能及時響應并采取修補措施，發現水質異常，及時向供水部發送報警通知。智慧水網系統對新加坡較低漏損率（NRW維持在5%）的保持做出了重要貢獻。

澳洲水司在智能水表上應用較早，2013年智能水表數目達2.8萬個，10年內部署至100萬個。智能水表應用后，為客戶提供了漏水告警服務，用水區域建立了基于PI System的漏水檢測系統，更好地了解用戶每周及每月的用水行為，從而優化了階段性供水方案。

巴黎市郊利用大數據分析手段，建立了一體化監控和可視化管理平臺，其覆蓋范圍為巴黎市郊的149個鎮，服務人口為400萬人，大約占巴黎大區40%的人口，每天供水量為80萬m³，每年供水量為2.55億m³，共3個水廠，49個泵站，65個貯水池，38個加氯站，8 400 km長的管道。在實施區域一體化監控后，2012~2013年1年時間找到了7%的漏水（巴黎2017年漏損率為8%）。每一個控制中心監控3個區域，能夠實時保證供水安全，及時發現爆管，且平臺集成了多來源數據，改善了可視化體驗。

從以上各個國家的數字水務建設現狀可以看出，大部分的國外數字水務系統包括兩部分的技術組成，即IT和OT，IT指的是計算機輔助技術，而OT指的是業務技術支持，將兩種技術加強融合是目前國外水務企業數字化的主要工作。IT提供給數字水務的技術支持，不僅包括數據采集，還包括可視化分析；OT則提供業務運營應用需求，并進一步將業務需求通過信息化的方式落實到應用。國外水務企業信息化發展的應用，不僅在水系統本身，更多的還延伸到對客戶用水量分析預測、基于用水量數據獲取分析水的消費趨勢等方面。

2.2粵港澳大灣區供排水現狀

粵港澳大灣區的行政面積為5.6萬km²，根據2018年《城市供水統計年鑒》及相關資料，大灣區總服務人口約7 000萬人，水廠總供水能力約3 000萬m³/d，水廠數量近200座，污水處理廠處理能力約2 300萬m³/d，污水處理廠數量近300座，排水管網長度約5.5萬km。粵港澳大灣區各城市的具體供排水現狀見表2。

表2  大灣區供排水企業現狀

2.3粵港澳大灣區數字水務的建設與應用

2.3.1 廣州：在線監測平臺

廣州水司構建了供水全過程監控體系，建立了300個壓力監測點，48個水質監測點，81個一級分區計量點，230多個二級分區計量點，1 400多個大用戶監測點，覆蓋了水源取水、水廠生產、管網輸配水以及用戶用水的整個過程，從而保障了供水安全。平臺實現了管網狀態的實時監測，為調度提供了決策支持，并通過分區計量降低了管網漏損，還可對大用戶進行動態管理。從2013年起，公司逐步開展

“智慧供水”建設，在管網上安裝了大量的智能儀表，采集了水質、壓力、流量等數據。公司依托信息技術設立供水管理分區，推廣供水網格化管理，把各項管理工作分解到網格。結合互聯網技術和移動應用技術，逐步延伸手機（平板）工作范圍，員工可通過手機實時完成公司交辦的各種任務，結合網格化管理手段，公司向扁平化管理方向發展。同時，公司通過建立微信公眾號、網上營業廳、網站、自助服務終端等眾多線上互動服務渠道來服務用戶，提升服務質量，從而提高用戶滿意度。

2.3.2 江門：二次供水綜合管理平臺

江門市二次供水實施一體化、專業化和規范化的管理模式，二次供水綜合管理平臺計劃納入全市約200個二次供水泵房，從根本上解決了市區二次供水在管理、水質、服務上的矛盾。多年來江門持續對二次加壓泵房進行標準化建設，并為進一步加強管理水平建立了綜合信息平臺。

2.3.3 佛山：流量大數據系統、科學調度系統

佛山市水業集團有限公司在強化物聯網技術應用的基礎上，通過統一流量數據采集標準，集成全集團流量數據，實現流量數據的共享，從而助力精準漏控。

佛山水業從2002年開始規劃建設供水科學調度系統，結合技術發展新趨勢及企業發展新需求，以“提高供水安全、增效節能降耗”為目標，通過加強供水管網狀態監控與分析、加強調度管理精細化，打造智能化水平較高、快速反應能力較強的供水系統運行管理決策指揮系統，該系統包含SCADA、水力模型以及調度決策3個子系統（見圖2）。

 

圖2  佛山水業流量大數據系統應用

 

2.3.4 澳門：智能供水系統

澳門水司建立了AQUADVANCED智能供水系統，利用在線水力模型，實時監測管網運行狀態，并整合了水質、資產及能耗管理，將系統建成一個綜合的智慧水務管理平臺，為日常調度和應急處置提供了有力的數據支撐，為供水安全提供了技術保障。通過AQUADVANCED與工具的集成，為水司供水產銷差目標的可持續管理提供了解決方案，多年來供水產銷差整體呈下降趨勢（見圖3）。

 

圖3  澳門水司供水產銷差的歷史變化（1985~2019年）


 

2.3.5 深圳：水務數字化轉型進程

深圳市水務集團（以下簡稱深水集團）數字化轉型建設的總體目標可用“三優”來概括，分別是優飲、優排、優服。優飲指的是為優質飲用水提供支撐，對水質全過程監測，保障飲用水品質；優排指的是為決勝治水提質提供信息保障，實現污水全收集全處理全回用，實現雨水快速收集排放；優服指的是提升用戶服務體驗，提升滿意度，為用戶提供足不出戶的便捷服務。

(1)綜合調度平臺。綜合調度平臺是深水集團數字化轉型的核心內容之一。隨著需求的不斷提出，平臺的目標功能定位從以生產為核心的局部調度逐步轉變為具有指揮中心功能的生產、管網以及客服的綜合調度，從而滿足日常生產調度、突發事件、災害天氣、重點保障等多種業務場景的需要，滿足多工種、多專業、綜合、協同工作模式的需要。

(2)深圳河流域廠、網、河全要素管理系統。為實現深圳河河口斷面水質長期穩定達標的任務，深水集團建立了深圳河流域廠、網、河全要素管理系統，實現對深圳河流域全要素進行統籌管理。該系統與集團內部和外部系統進行數據對接，集成GIS系統，實現實時監測和預警、調度指令發布、工單流轉審核、信息錄入、數據分析、綜合報表管理、管網和河道水力水質模擬預測等功能，并可在調度大屏、電腦、手機等多平臺顯示（見圖4）。

 

圖4   深水集團深圳河廠、網、河全要素管理系統

（3）外業綜合管理平臺。為了規范和整合外勤作業的規程，重構深水集團公司的外勤作業管理體系，使業務處理可追蹤、過程可監控、工作可量化、流程更高效、派單更智能，實現“人在線”的智慧管理，深水集團建立了外業綜合管理平臺。外業綜合管理平臺的建設，使得信息快速流轉、人力高效利用、工效科學評估，流程更加智能化，不僅縮短了事件處理時間，還規范了外業處理程序（見圖5）。

 

業綜合管理平臺提升效率

(4)線上用戶服務平臺。線上用戶服務平臺以用戶為中心，關注用戶體驗，以高效便捷的服務使用戶足不出戶動動手指即可辦理相關業務，實現線上服務多渠道、全業務、高效率、智能化、體驗佳的目標。服務交互智能化是集團提供高品質服務的嘗試，渠道服務一體化為集團提供高品質服務奠定了基礎，服務管理中臺化是整個服務管理的未來趨勢，能最大化降低服務成本，關注客戶體驗，提供符合客戶需求的個性化專業化服務（見圖6）。

 

圖6  深水集團線上用戶服務平臺


 

（5）大數據中心（在建）。隨著信息化的快速發展，數據大幅度增加，傳統數據倉庫類產品無法承載大數據量的增長，在面對大量的業務數據時，對于水務核心數據沒有評估標準，無法形成水務集團的核心數據資產。且各業務系統數據種類復雜多樣，數據存儲方式不一，數據質量參差不齊，沒有標準化，很難為其他業務系統使用。因此，深水集團目前正在建設大數據中心，擬建設目標（成效）如下：

①實現海量數據的采集與存儲。數據整合后信息流簡化；共享數據利用率提高；數據集中管理，來源唯一；形成業務單一視圖，數據標準化；進一步建設數據管控體系，數據質量得以保證。

②實現數據資產的統一管控。將水務數據資產梳理入庫，包括元數據庫、基礎信息數據庫、業務專用數據庫、實時數據庫、模型庫、空間庫、歷史數據庫、多媒體數據庫等，實現對數據資產的統一管控。

③建立規范化管理指標體系，形成水務標準。通過平臺的建設，對深水集團各項運行指標進行一次全面梳理，建立一套規范化、可量化的管理指標體系。結合水務發展需求，建立并不斷完善涵蓋基礎、數據、技術、平臺/工具、管理、安全和應用的智慧水務標準體系，并不斷推動地方標準、行業和國家標準的制定，引領智慧水務行業發展。

④建立數據挖掘分析平臺，實現企業由“目標驅動向數據驅動轉型”。建立基于機器學習庫的數據挖掘分析平臺，對集團公司的業務運營、營銷策略、生產管理等各方面建立不同的業務規則和算法模型，為企業提供基于數據的決策支持。

2.3.6數字水務發展面臨的難點

綜合上述大灣區數字水務建設現狀的介紹分析，當前數字水務的發展難點主要體現在以下3個問題，只有突破這三大難點，數字水務才能邁上一個新臺階。

（1）數據不完善問題。數據質量是決定分析決策準確性的第一要素，只有高質量的數據才有可能做出正確的決策。國內已開展信息化水務建設的企業其技術水平大多處于發展階段和集成階段，具備了GIS地理信息系統和水力水質模型等工具，且仍存在很多企業信息化建設還處于基礎階段。處于基礎階段的企業要實現智慧水務，首先要建立一個較為精準的GIS地理信息系統，完善管網資產數據，建立SCADA監測系統，只有這樣才能建立出精準的水力水質模型，水務的信息化水平才能跨越到發展階段和集成階段。

（2）數據孤島問題。大部分的水務企業都普遍存在數據孤島問題，這些水務企業具備了多個模塊的數據源，但數據源之間是孤立的，沒有實現共享，比如SCADA監測系統、GIS地理信息系統、管網資產信息系統等多個數據源未能實現有效的整合，因而無法實現實時的調度與預警功能。而要解決這個問題，實現真正的智慧水務，就需要建立一個大數據中心，運用高效專業的數據管理軟件將數據統一分類管理，并研究精準有效的算法，為實現實時綜合調度提供有力依據。

（3）數字化轉型認知問題。信息化發展處于基礎階段以及還未開展信息化建設的水務企業對數字化轉型的認知還存在一定的偏差。實現水務企業管理理念的改變與管理架構的調整是數字化轉型的終極目標之一，數字化轉型不僅要投入大量的監測設備、建立龐大的軟件平臺，更重要的是在建立統一數據中心的前提下，通過對海量數據進行及時有效的分析處理獲得了有效的解決業務問題的應用算法，并將這些算法集成到軟件平臺上，發揮出智慧“大腦”的效果，從而對水務企業的整個生產、管理與運維實現更加精細化的管理。

3粵港澳大灣區數字水務的展望

3.1粵港澳大灣區數字水務發展愿景

對國外水務企業數字化轉型、大灣區水務企業發展現狀以及國內數字水務發展面臨難點進行分析，大灣區水務企業數字化轉型將聚焦在以下幾點：

（1）創造企業價值：持續提升管理效率、服務水平和企業盈利能力。企業價值是生產效率高、盈利能力強、成長空間大等能力的綜合體現。對于水務企業，擴大企業價值就意味著持續提高水處理能力，通過產銷差控制提高企業盈利能力，通過信息化手段為未來的水務相關領域開辟疆土，打好基礎。

（2）促進跨越發展：促進城市間的協作，實現數據共享，拓展數字經濟，為大灣區水務企業戰略目標提供決策支持。通過大數據分析和人工智能等技術的引進，實現與政府、行業數據的交互；通過大數據分析、超融合微服務等技術手段，實現數據增值，拓展數字經濟，為大灣區水務業務的發展、戰略規劃提供決策支持。

（3）營造行業生態：與高科技企業深度合作，實現從源頭到龍頭的全監管、全感知，打造完整的水務行業生態圈。

（4）引領行業標準：創新數字水務標準，推動大灣區一體化信息系統的建設與應用，成為國內水務行業的標桿。

3.2資源共享，協同合作——共謀灣區水務企業大發展

新形勢下“9+2”大灣區建設需要做到技術、設備設施、應急物資、數據信息、管理理念等資源共享。以合作為原則，實現灣區資源優化配置，促進灣區水務行業可持續發展，優化合作環境，落實合作舉措，強化溝通與合作，構建互動、互補、互助、互惠的發展格局，提升綜合競爭力，共謀灣區水務行業一體化向縱深發展。

灣區水務企業實現資源共享、協同合作的具體內容可以從以下4方面考慮：一是資源共享，包括既有的實體資源，如水文水質資料、實驗室等，以及依托數字水務下的資訊、信息、數據的共享；二是共同設立產業基金，助力整個灣區供水基礎設施的建設和技術的研發；三是建立協調機制，建立統一的應急響應體系和聯動機制，提高應對突發事件的處置能力，如組建大灣區水務企業應急搶險平臺，共享人力、大型機械設備，實現跨區域統一調配、部署和管理，精準統計分析各地搶險受災情況，為防災救災提供決策依據；四是建立多渠道的溝通交流機制，如建設大灣區水務企業招標采購一體化信息平臺，不僅可以提高采購透明度，提高議價能力以節約成本、控制產品質量，還能夠建立供應商及采購價格數據庫，進一步建立采購信息交流與共享機制。

3.3技術創新，標準支撐——共建數字水務標準一體化

現階段技術與標準的結合越來越緊密，技術進步與水務產業發展需要創新驅動，而創新離不開標準支撐。制定和實施技術標準，本質上就是推進科技成果轉化，是水務產業調整升級和創新發展的有力推手。實施技術標準統一戰略，提升自主技術創新能力，是創建大灣區水務行業一體化不可或缺的，也是積極參與市場競爭，提升綜合實力的必然選擇。

共建數字水務技術標準，要求基于先進的軟硬件技術，在結合生產、經營、管理和服務等方面業務特性的基礎上，建立統一的技術標準，為大灣區數字水務提供技術保障，有利于大灣區水務企業核心業務協同發展。

構建水務行業的標準體系，除了要制定和實施技術標準，數據標準和平臺標準也是不容忽視的。共建數據標準體系，不僅可以治理數據資源、規范數據錄入方式，還可以提升數據質量，同時也有利于信息資源的跨水司共享和數據跨業務的交換。管網、生產、客服等業務的管理方式，通過統一的管理平臺標準體系，能將流程進行規范化、數字化及透明化，實現平臺的無縫對接，進一步提升管理水平，在應急聯動的過程中，統一的標準體系還能夠確保聯動各方快速響應，統一指揮，迅速到位。

3.4智慧引領，精細管理——共創灣區水務協同高效

利用信息化和智能化管理手段，建立灣區水務聯盟信息大平臺，強化重大應急管理協同服務能力，以智慧引領模式變革為主線，以用戶為本為原則，在信息平臺化創新、行業主體化管理、精細化服務、相互交融大發展等方面，敢于先行、先試，共同提升灣區水務行業整體管理和服務質量。

初步提出建設粵港澳大灣區數字水務整體生態群設想，將原水綜合調配、協同流域水環境綜合治理、應急聯動機制一體化構想，通過共建的數字水務標準體系，進行多維度的立體整合。在日新月異的物聯網、云計算、大數據、移動互聯技術的全方位支撐下，這樣數字水務生態群能夠實現從源頭到用戶，再到最終排放的完整閉環生態循壞，具體內容如下：

（1）實現大灣區原水綜合調配。對于東江引水工程與待建的西江引水工程，從取水口到各用水點，實現全流程水質在線監測，建立水質監控系統，一旦水質出現異常，快速聯動響應；制定聯合優化調度方案，合理配置東江、西江水資源，建立江庫聯調體系，實現水資源的有效利用。

（2）協同流域水環境綜合治理。打破城市區界，利用數字水務資源，統籌規劃布局污水處理廠，對污泥集中處置，雨水就近排放；根據大灣區主要河道水質現狀、水功能區劃、工業和人口分布及主要取排水口布局，劃定主要排水通道，實行嚴格的污染物總量控制，確保滿足水功能區劃水質目標，從而系統解決目前面臨的難點問題。

（3）建立跨區域應急聯動機制。建立大灣區水務應急指揮平臺，完善防災減災體系，保障區域防洪安全；在人力資源及大型機械設備上也可實現跨區域統一調配，以應對大型爆管、塌陷等突發事故。